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ICA | 鸡尾酒宴会问题

鸡尾酒宴会问题

鸡尾酒宴会问题是独立成分分析(Indepen Compon Analysis)的经典问题。

问题描述

假设在party中有n个人,他们可以同时说话,我们也在房间中一些角落里共放置了n个声音接收器(Microphone)用来记录声音。宴会过后,我们从n个麦克风中得到了一组数据

,i表示采样的时间顺序,也就是说共得到了m组采样,每一组采样都是n维的。我们的目标是单单从这m组采样数据中分辨出每个人说话的信号。

将第二个问题细化一下,有n个信号源

,每一维都是一个人的声音信号,每个人发出的声音信号独立。A是一个未知的混合矩阵(mixing matrix),用来组合叠加信号s,那么
X = AS
X的意义在上文解释过,这里的x不是一个向量,是一个矩阵。其中每个列向量是

表示成图就是


x(i)的每个分量都由s(i)的分量线性表示。A和s都是未知的,x是已知的,我们要想办法根据x来推出s。这个过程也称作为盲信号分离。

将W表示成

其中,起始就是将wi携程行向量形式。那么得到: