Adaptive filtering algorithms are pervasive throughout modern society and have had a significant impact on a wide variety of domains including audio processing, telecommunications, biomedical sensing, astropyhysics and cosmology, seismology, and many more. Adaptive filters typically operate via specialized online, iterative optimization methods such as least-mean squares or recursive least squares and aim to process signals in unknown or nonstationary environments. Such algorithms, however, can be slow and laborious to develop, require domain expertise to create, and necessitate mathematical insight for improvement. In this work, we seek to go beyond the limits of human-derived adaptive filter algorithms and present a comprehensive framework for learning online, adaptive signal processing algorithms or update rules directly from data. To do so, we frame the development of adaptive filters as a meta-learning problem in the context of deep learning and use a form of self-supervision to learn online iterative update rules for adaptive filters. To demonstrate our approach, we focus on audio applications and systematically develop meta-learned adaptive filters for five canonical audio problems including system identification, acoustic echo cancellation, blind equalization, multi-channel dereverberation, and beamforming. For each application, we compare against common baselines and/or current state-of-the-art methods and show we can learn high-performing adaptive filters that operate in real-time and, in most cases, significantly out perform all past specially developed methods for each task using a single general-purpose configuration of our method.


翻译:适应性过滤器通常通过专门的在线、迭代优化方法运作,如最不中性的正方形或复现的最小方形,目的是在未知或非静止环境中处理信号。然而,这种算法可能缓慢而费力地开发,需要域域内专门知识来创造,需要数学洞察才能改进。在这项工作中,我们力求超越人造的适应性过滤算法的限度,提出一个用于学习在线、适应性信号处理算法或直接从数据中更新规则的综合框架。为了这样做,我们将适应性过滤器的开发作为深层次学习的元学习问题,并使用一种自我监督的形式来学习适应性过滤器的在线迭代更新规则。为了展示我们的方法,我们侧重于音频应用,并系统开发元化的适应性过滤器,用于五种听力性听力问题,包括系统识别、声学一般回声学取消、盲目的信号处理算法或直接从数据中更新规则。为了这样做,我们设计了每个系统普通的平准性、多色平准性、多色平级平级平级平级平级平面平面平板操作方法,我们可以在当前的每个系统上进行一个特定的平时的平时的平时、直观式平时的平时的平时,可以展示式平时的、展示式平比式平式平式平式平时,让我们式平时,让我们式平时,可以进行。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
49+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月10日
Arxiv
13+阅读 · 2021年7月20日
Transfer Adaptation Learning: A Decade Survey
Arxiv
37+阅读 · 2019年3月12日
Arxiv
135+阅读 · 2018年10月8日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
49+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员