Araştırma Makalesi

ERUSLR: Yeni bir Türkçe işaret dili veri seti ve hiperparametre optimizasyonu destekli evrişimli sinir ağı ile tanınması

Cilt: 36 Sayı: 1 1 Aralık 2020
PDF İndir
EN TR

ERUSLR: Yeni bir Türkçe işaret dili veri seti ve hiperparametre optimizasyonu destekli evrişimli sinir ağı ile tanınması

Öz

İşaret dili, dilsel ve işitsel yetilerini kaybeden konuşma ve duyma engelli bireylerin iletişimini sağlayan en önemli araçtır. El hareketi, mimik veya dudak hareketi kullanılarak iletişimin sağlandığı işaret dilini öğrenmek oldukça zor bir süreçtir. Sağır ve dilsiz bireylerin anlaşılması için gerekli olan işaret dilinin bilinmediği ortamlarda ciddi sorunlar ortaya çıkabilir. Hastanelerin acil servislerine başvuran engelli bireylerin anlaşılamaması ise kritik sonuçlar doğurabilir. Bu çalışmada, öncelikle, hastanelerin acil servisinde sıklıkla kullanılan kelimelerle yeni bir veri seti oluşturulmuştur. 25 kelime, 49 engelli birey tarafından birden fazla tekrarlanmış ve farklı açılardan videoları kaydedilmiştir. Erciyes University Sign Language Recognition (ERUSLR) adı verilen bu veri seti 13186 örnek içermektedir. Geliştirilen ERUSLR veri seti kullanılarak bir sınıflandırma modeli oluşturmak istenmiştir. İşaret dilinin tanınması, son yıllarda sınıflandırma problemlerinde sıklıkla kullanılan evrişimli sinir ağı (CNN) ile gerçekleşebilmektedir. Yeni bir CNN modelinin geliştirilmesinden daha kolay ve etkili olan yöntem, transfer öğrenme ile CNN modeli oluşturmaktır. Dolayısıyla, GoogLeNet ön eğitimli modelinden transfer öğrenme gerçekleştirilerek GoogLeNet tabanlı bir CNN modeli oluşturulmuştur. CNN modelinin performansını artıran bir başka etken eğitim parametrelerinin optimize edilmesidir. Global ve sezgisel arama yöntemleri, parametre optimizasyonunda kullanılan ve zamansal kazanç sağlayan metotlardır. Bu çalışmada grid arama (GS), rastgele arama (RS) ve genetik algoritma (GA) yöntemleri, GoogLeNet tabanlı CNN modelinin eğitim parametrelerini optimize etmek için kullanılmıştır. Deneysel sonuçlara göre, GA destekli GoogLeNet tabanlı CNN modeli (%93,93 başarı oranıyla) diğer yöntemlerden daha başarılı sonuç vermiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Ong E.J., Cooper H., Pugeault N., Bowden R., Sign language recognition using sequential pattern trees, Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Washington-USA, 2200–2207, 16-21 Haziran, 2012.
  2. Ong E.J., Koller O., Pugeault N., Bowden R., Sign spotting using hierarchical sequential patterns with temporal intervals, Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Washington-USA, 1923–1930, 23-28 Haziran, 2014.
  3. Athitsos V., Neidle C., Sclaroff S., Nash J., Stefan A., Yuan Q., Thangali A., The american sign language lexicon video dataset, 2008 IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshops, Alaska-USA, 1–8, 23-28 Haziran, 2008.
  4. Neidle C., Thangali A., Sclaroff S., Challenges in development of the american sign language lexicon video dataset(asllvd)corpus, Proc.5th Workshop on the Representation and Processing of Sign Languages: Interactions between Corpus and Lexicon, Language Resources and Evaluation Conference (LREC) 2012, İstanbul-Turkey, 1-8, 23-27 Mayıs 2012.
  5. Kim J.H., Kim N., Park H., Park J.C., Enhanced sign language transcription system via hand tracking and pose estimation, Journal of Computing Science and Engineering, 10 (3), 95–101, 2016.
  6. Metaxas D., Dilsizian M., Neidle C., Scalable ASL sign recognition using model-based machine learning and linguistically annotated corpora, 8th Workshop on the Representation & Processing of Sign Languages: Involving the Language Community, Language Resources and Evaluation Conference, Miyazaki-Japan, 1-5, 12 Mayıs, 2018.
  7. Oszust M., Wysocki M., Polish sign language words recognition with Kinect, 2013 6th International Conference on Human System Interactions (HSI), Gdansk-Poland, 219–226, 6-8 Haziran, 2013.
  8. Oszust M. ve Wysocki M., Some Approaches to Recognition of Sign Language Dynamic Expressions with Kinect, Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 300, Hippe Zdzisaw S., Springer Cham, 75-86, 2014.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

1 Aralık 2020

Gönderilme Tarihi

2 Haziran 2020

Kabul Tarihi

24 Eylül 2020

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Cilt: 36 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Özcan, T., & Baştürk, A. (2020). ERUSLR: Yeni bir Türkçe işaret dili veri seti ve hiperparametre optimizasyonu destekli evrişimli sinir ağı ile tanınması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(1), 527-542. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.746793
AMA
1.Özcan T, Baştürk A. ERUSLR: Yeni bir Türkçe işaret dili veri seti ve hiperparametre optimizasyonu destekli evrişimli sinir ağı ile tanınması. GUMMFD. 2020;36(1):527-542. doi:10.17341/gazimmfd.746793
Chicago
Özcan, Tayyip, ve Alper Baştürk. 2020. “ERUSLR: Yeni bir Türkçe işaret dili veri seti ve hiperparametre optimizasyonu destekli evrişimli sinir ağı ile tanınması”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36 (1): 527-42. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.746793.
EndNote
Özcan T, Baştürk A (01 Aralık 2020) ERUSLR: Yeni bir Türkçe işaret dili veri seti ve hiperparametre optimizasyonu destekli evrişimli sinir ağı ile tanınması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36 1 527–542.
IEEE
[1]T. Özcan ve A. Baştürk, “ERUSLR: Yeni bir Türkçe işaret dili veri seti ve hiperparametre optimizasyonu destekli evrişimli sinir ağı ile tanınması”, GUMMFD, c. 36, sy 1, ss. 527–542, Ara. 2020, doi: 10.17341/gazimmfd.746793.
ISNAD
Özcan, Tayyip - Baştürk, Alper. “ERUSLR: Yeni bir Türkçe işaret dili veri seti ve hiperparametre optimizasyonu destekli evrişimli sinir ağı ile tanınması”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36/1 (01 Aralık 2020): 527-542. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.746793.
JAMA
1.Özcan T, Baştürk A. ERUSLR: Yeni bir Türkçe işaret dili veri seti ve hiperparametre optimizasyonu destekli evrişimli sinir ağı ile tanınması. GUMMFD. 2020;36:527–542.
MLA
Özcan, Tayyip, ve Alper Baştürk. “ERUSLR: Yeni bir Türkçe işaret dili veri seti ve hiperparametre optimizasyonu destekli evrişimli sinir ağı ile tanınması”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 36, sy 1, Aralık 2020, ss. 527-42, doi:10.17341/gazimmfd.746793.
Vancouver
1.Tayyip Özcan, Alper Baştürk. ERUSLR: Yeni bir Türkçe işaret dili veri seti ve hiperparametre optimizasyonu destekli evrişimli sinir ağı ile tanınması. GUMMFD. 01 Aralık 2020;36(1):527-42. doi:10.17341/gazimmfd.746793

Cited By