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Bayesian Estimation of PLDA in the Presence of Noisy Training Labels, With Applications to Speaker Verification

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作者
Bengt Borgström
出处
期刊:IEEE/ACM transactions on audio, speech, and language processing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:30: 414-428 被引量:3
标识
DOI:10.1109/taslp.2021.3130980
摘要

This paperpresents a Bayesian framework for estimating a Probabilistic Linear Discriminant Analysis (PLDA) model in the presence of noisy labels. True class labels are interpreted as latent random variables, which are transmitted through a noisy channel, and received as observed speaker labels. The labeling process is modeled as a Discrete Memoryless Channel (DMC). PLDA hyperparameters are interpreted as random variables, and their joint posterior distribution is derived using mean-field Variational Bayes, allowing maximum a posteriori (MAP) estimates of the PLDA model parameters to be determined. The proposed solution, referred to as VB-MAP, is presented as a general framework, but is studied in the context of speaker verification, and a variety of use cases are discussed. Specifically, VB-MAP can be used for PLDA estimation with unreliable labels, unsupervised PLDA estimation, and to infer the reliability of a PLDA training set. Experimental results show the proposed approach to provide significant performance improvements on a variety of NIST Speaker Recognition Evaluation (SRE) tasks, both for data sets with simulated mislabels, and for data sets with naturally occurring missing or unreliable labels.
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