støjtilføjelse

Støjtilføjelse er processen med at tilføje stokastisk støj til et signal eller et datasæt for at efterligne virkelige forhold, teste algoritmers robusthed og generalisering, eller som dataaugmentering i maskinlæring. Det anvendes bredt inden for områder som lyd, billedbehandling, kommunikation og dataanalyse, hvor det bidrager til at gøre modeller og systemer mere robuste over for forstyrrelser og variationer.

Typiske støjtyper inkluderer hvide støj (ligeligt spektrum over frekvenser), pink og brune støj, samt Gaussian (normalfordelt) støj og salt-og-peber-støj i billeddata. Valget af støjtype afhænger af ønsket realisme og af den domæne-specifikke støj, systemet modstår. Farvede støjtyper bruges ofte til at simulere specifikke kanalsbetingelser eller sensorfejl.

Tilføjelsen sker ved at generere en støjvektor n fra en ønsket fordeling og lægge den til signalet x: y = x + n. Støjniveauet bestemmes ofte via en ønsket signal-til-støj-forhold (SNR). For reproducerbarhed kan tilfældighederne styres med en fast frø, og støjen justeres til det ønskede niveau.

Anvendelser omfatter dataaugmentation ved træning af maskinlæringsmodeller, test af robusthed over for kanalsforstyrrelser i kommunikation og simulering af forhold i lyd- og billedbehandling. Vigtige overvejelser inkluderer valg af støjmodel, kontrol af SNR og dokumentation for reproducerbarhed, så eksperimenter kan gentages og sammenlignes.