[논문]Fast frequency discrimination and phoneme recognition using a biomimetic membrane coupled to a neural network

Lee, Woo Seok; Kim, Hyunjae; Cleland, Andrew N; Ahn, Kang-Hun

doi:10.1088/1748-3190/abc869

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Bioinspiration & biomimetics, v.16 no.2, 2021년, pp.026012 -

Lee, Woo Seok , Kim, Hyunjae , Cleland, Andrew N , Ahn, Kang-Hun

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AbstractIn the human ear, the basilar membrane plays a central role in sound recognition. When excited by sound, this membrane responds with a frequency-dependent displacement pattern that is detected and identified by the auditory hair cells combined with the human neural system. Inspired by this structure, we designed and fabricated an artificial membrane that produces a spatial displacement pattern in response to an audible signal, which we used to train a convolutional neural network. When trained with single frequency tones, this system can unambiguously distinguish tones closely spaced in frequency. When instead trained to recognize spoken vowels, this system outperforms existing methods for phoneme recognition, including the discrete Fourier transform, zoom FFT and chirp z-transform, especially when tested in short time windows. This sound recognition scheme therefore promises significant benefits in fast and accurate sound identification compared to existing methods.

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표제어: PCR

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용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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