測量并診斷城市環(huán)境中的噪音的制作方法
【專利摘要】計算機(jī)系統(tǒng)使用提供噪音的位置、與噪音相關(guān)聯(lián)的時戳、和噪音類別的數(shù)據(jù)記錄來測量城市環(huán)境中的噪音。這樣的數(shù)據(jù)記錄相對于位置和時間兩者而言是稀疏的。計算機(jī)系統(tǒng)還訪問定義不同位置中的和不同時隙中的相關(guān)性的其它信息。這樣的相關(guān)性數(shù)據(jù)可包括地理信息和歷史采樣數(shù)據(jù)。通過將這個相關(guān)的信息應(yīng)用于關(guān)于噪音的稀疏數(shù)據(jù)記錄，計算機(jī)系統(tǒng)可獲得較大地理范圍的噪音水平和噪音類別信息。這樣的信息可基于所接收到的有關(guān)噪音的數(shù)據(jù)記錄，通常在接收任何給定時隙的噪音數(shù)據(jù)之后的大約數(shù)分鐘內(nèi)，被持續(xù)提供。
【專利說明】測量并診斷城市環(huán)境中的噪音
[0001 ] 背景
[0002]城市環(huán)境有很多噪音源。作出關(guān)于如何降噪的策略決定的能力是以對源和噪音的 類型及針對它們的策略決定的可能效果是可以被預(yù)測的假設(shè)為前提的。這樣的預(yù)測進(jìn)而取 決于對在一天里的不同時間和在不同位置實際噪音水平模式和噪音的類別的適度精確測 量。
[0003] 概述
[0004] 提供本概述以便以簡化的形式介紹以下在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的一些概念。本 概述并不旨在標(biāo)識出所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求 保護(hù)的主題的范圍。
[0005] 計算機(jī)系統(tǒng)使用提供噪音的位置、與噪音相關(guān)聯(lián)的時戳、和噪音類別的數(shù)據(jù)記錄 來測量城市環(huán)境中的噪音。這樣的數(shù)據(jù)記錄相對于位置和時間兩者而言是稀疏的。計算機(jī) 系統(tǒng)還訪問定義不同位置中的和不同時隙中的相關(guān)性的其它信息。這樣的相關(guān)性數(shù)據(jù)可包 括地理信息和歷史采樣數(shù)據(jù)。通過將此相關(guān)信息應(yīng)用于關(guān)于噪音的稀疏數(shù)據(jù)記錄，計算機(jī) 系統(tǒng)可獲得跨較大地理范圍的噪音水平和噪音類別信息。這樣的信息可基于所接收到的有 關(guān)噪音的數(shù)據(jù)記錄被持續(xù)地提供，通常對于任何給定時隙而言在接收噪音數(shù)據(jù)后大概幾分 鐘。
[0006] 在以下描述中，對附圖進(jìn)行了參考，附圖構(gòu)成了實施方式的一部分且在其中作為 示例示出了本發(fā)明技術(shù)的具體示例實現(xiàn)?？梢岳斫?，可以使用其他實施例并且可以做出結(jié) 構(gòu)改變而不背離本公開的范圍。
[0007] 附圖簡述
[0008] 圖1是示例應(yīng)用環(huán)境的框圖，其中計算機(jī)系統(tǒng)支持對城市環(huán)境中的噪音的測量。
[0009] 圖2是描述諸如圖1中的計算機(jī)系統(tǒng)的操作的示例過程的流程圖。
[0010]圖3是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的說明性示例的圖示。
[0011] 圖4是描述將噪音樣本映射到區(qū)域的示例實現(xiàn)的操作的流程圖。
[0012] 圖5和6是用于計算噪音情況的圖形示例矩陣。
[0013] 圖7是描述在區(qū)域中計算機(jī)噪音達(dá)一時隙的示例實現(xiàn)的操作的流程圖。
[0014] 圖8是用其可實現(xiàn)這樣的系統(tǒng)的各組件的示例計算機(jī)的框圖。
[0015] 詳細(xì)描述
[0016] 以下章節(jié)描述了在城市環(huán)境中測量噪音的計算機(jī)系統(tǒng)的示例實現(xiàn)。
[0017] 計算機(jī)系統(tǒng)100在城市環(huán)境的各區(qū)域中使用采樣數(shù)據(jù)104來測量噪音，在每個采樣 數(shù)據(jù)中每個采樣將噪音類別或水平與一位置和一個時間點或一天中多個時隙中的一個時 隙相關(guān)聯(lián)。這個采樣數(shù)據(jù)作為當(dāng)前噪音樣本數(shù)據(jù)104在圖1中示出。當(dāng)前噪音樣本數(shù)據(jù)104代 表發(fā)生在城市環(huán)境中的當(dāng)前噪音的采樣(例如，噪音類別或水平、位置和時間）。
[0018] 噪音樣本數(shù)據(jù)104可使用各種傳感器102以許多方式獲得。在一個實現(xiàn)中，使用被 稱為"311"的數(shù)據(jù)。諸如紐約市中使用的"311"系統(tǒng)，允許個人使用包括噪音電話呼叫來提 出申訴。當(dāng)涉及噪音申訴時，打電話的個人提供輸入，該數(shù)據(jù)被作為數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行存儲，其 包括日期和時間、位置和噪音類別。為每個呼叫記錄的這樣的數(shù)據(jù)向計算機(jī)系統(tǒng)實時提供 了噪音樣本。來自多個呼叫的數(shù)據(jù)被收集并作為當(dāng)前噪音樣本數(shù)據(jù)102存儲在計算機(jī)存儲 中供計算機(jī)系統(tǒng)訪問。各種其它類型的傳感器可被用于捕捉噪音樣本。計算機(jī)系統(tǒng)100隨后 使用該噪音樣本數(shù)據(jù)104來計算每區(qū)域、每時隙、每類別噪音信息并實時提供這些測量。
[0019] 在其中聚集噪音數(shù)據(jù)的地區(qū)被分隔成多個區(qū)域，被指示為區(qū)域信息108。這樣的區(qū) 域集合可例如從可用地理信息115(諸如郵政編碼或路網(wǎng)信息)獲得。使用路網(wǎng)信息，地圖分 割算法(未示出）可被應(yīng)用到由路網(wǎng)定義的圖形以定義各區(qū)域。例如，這樣的分割算法可通 過主要路段的位置來定義各區(qū)域。路網(wǎng)信息可例如由一組互連的路段來定義，其中每個路 段由包括地理坐標(biāo)集之中的至少兩個端點和長度的數(shù)據(jù)來表示。
[0020] 當(dāng)前噪音樣本數(shù)據(jù)104和區(qū)域108被輸入到噪音映射模塊106,該噪音映射模塊將 一個時隙內(nèi)的每個噪音樣本映射到一個區(qū)域。噪音映射模塊輸出針對給定時隙、針對每個 區(qū)域的噪音數(shù)據(jù)(在圖1中被指示為區(qū)域噪音數(shù)據(jù)110)的矩陣。
[0021] 噪音樣本數(shù)據(jù)104,和隨后的區(qū)域噪音數(shù)據(jù)110,相對于區(qū)域和時隙兩者而言是稀 疏的。計算機(jī)系統(tǒng)使用這個稀疏數(shù)據(jù)來測量每個區(qū)域和時隙（包括其中不存在采樣數(shù)據(jù)的 區(qū)域和時隙）中的噪音。為了執(zhí)行這樣的計算，計算機(jī)系統(tǒng)還訪問定義不同區(qū)域中的和不同 時隙中的相關(guān)性的其它信息。這樣的相關(guān)性數(shù)據(jù)可包括，例如，地理信息115和歷史采樣數(shù) 據(jù)114或另一相關(guān)性數(shù)據(jù)116。
[0022]這樣的相關(guān)性數(shù)據(jù)的一個示例是地理信息115。作為示例，路網(wǎng)信息可被增大以包 括除了路段端點之外每個路段的其它地理信息。這樣的附加地理信息可包括但不限于，描 述路段的中間點集合、類型(例如，高速公路、城市道路）、多條小路、和方向（例如，單行道或 雙向的）。地理信息可包括地理區(qū)域中的感興趣點。感興趣點可以例如通過感興趣點與之相 關(guān)聯(lián)的至少地理空間坐標(biāo)集或路段，以及其它諸如名稱、類別、地址等的屬性來表示。
[0023] 作為相關(guān)性數(shù)據(jù)的另一示例，區(qū)域噪音數(shù)據(jù)110可通過時隙隨時間來收集，以提供 歷史信息114。
[0024] 作為其它相關(guān)性數(shù)據(jù)116的示例，可使用基于位置的社交網(wǎng)絡(luò)的用戶位置數(shù)據(jù)。用 戶位置數(shù)據(jù)可從基于位置的社交網(wǎng)絡(luò)獲得，并且提供指示給定區(qū)域中的多個人的數(shù)據(jù)。這 樣的數(shù)據(jù)指示城市環(huán)境內(nèi)的人類迀移，這與噪音相關(guān)。這樣的用戶位置數(shù)據(jù)是去標(biāo)識(de-identified)的數(shù)據(jù)，并可包括每時隙每區(qū)域的用戶計數(shù)。這樣的信息可由基于位置的社交 網(wǎng)絡(luò)(諸如Gowalla網(wǎng)和Foursquare網(wǎng)）提供。用戶位置數(shù)據(jù)可包括類似于那些用于感興趣 點的類別。實際交通數(shù)據(jù)或來自其它位置傳感器的數(shù)據(jù)也可被用于代替用戶位置數(shù)據(jù)。 [0025]區(qū)域噪音數(shù)據(jù)110和相關(guān)性數(shù)據(jù)，諸如歷史信息114、地理信息115和其它數(shù)據(jù)116， 被輸入到噪音估計模塊112。噪音估計模塊112以下面更詳細(xì)描述的方式來處理其輸入以生 成針對當(dāng)前時隙內(nèi)每個區(qū)域的每區(qū)域噪音估計118。具體而言，瞬間噪音信息是代表在一時 隙期間在各區(qū)域中的噪音事件的稀疏數(shù)據(jù)集。因為許多區(qū)域沒有被在一時隙期間的噪音樣 本數(shù)據(jù)覆蓋，所以噪音樣本數(shù)據(jù)相對于全部區(qū)域而言稀疏。噪音估計模塊使用來自其它源 的相關(guān)性信息，諸如歷史信息和地理信息，來處理數(shù)據(jù)稀疏，以計算包括其中不存在樣本數(shù) 據(jù)的其它區(qū)域的每區(qū)域噪音估計118。
[0026]如以上圖1所描述的計算機(jī)系統(tǒng)的每個模塊，可使用一個或多個計算機(jī)的一個或 多個處理單元來實現(xiàn)，其中一個或多個計算機(jī)程序由一個或多個處理單元來處理。這樣的 計算機(jī)在以下結(jié)合圖8更詳細(xì)地描述。計算機(jī)程序包括計算機(jī)可執(zhí)行指令和/或計算機(jī)解釋 的指令，諸如程序模塊，其指令由計算機(jī)中的一個或多個處理單元處理。一般而言，這樣的 指令定義了在由處理單元處理時指令處理單元對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作或配置處理器或計算機(jī)來 實現(xiàn)各種組件或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。這個計算機(jī)系統(tǒng)可以在 其中不同模塊可在通過通信網(wǎng)絡(luò)鏈接的不同計算機(jī)上實現(xiàn)的分布式計算環(huán)境中實現(xiàn)。模塊 本身可使用多個計算機(jī)來實現(xiàn)。在分布式計算環(huán)境中，計算機(jī)程序可位于本地和遠(yuǎn)程計算 機(jī)存儲介質(zhì)兩者中。
[0027] 示出諸如圖1所示的計算機(jī)系統(tǒng)的示例操作的流程圖現(xiàn)將結(jié)合附圖2來被描述。
[0028] 在圖2中，計算機(jī)系統(tǒng)接收200噪音樣本數(shù)據(jù)，該噪音樣本數(shù)據(jù)包括跨給定時隙的 噪音的多個實例。
[0029]該時隙可以是足以在該時隙期間提供若干噪音樣本的任何時間周期。噪音映射模 塊將每個噪音樣本與城市環(huán)境的一區(qū)域相關(guān)聯(lián)202。結(jié)果是表示在幾個區(qū)域中在一時隙中 的噪音樣本的稀疏噪音數(shù)據(jù)。噪音估計模塊訪問204相關(guān)性數(shù)據(jù)并且接著生成206針對每個 區(qū)域的在當(dāng)前時隙中的噪音估計。
[0030] 這樣的計算機(jī)系統(tǒng)的示例實現(xiàn)的細(xì)節(jié)現(xiàn)將結(jié)合附圖3 - 9來被描述。
[0031] 在圖3中，計算機(jī)程序的示例數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)針對噪音樣本數(shù)據(jù)102和路網(wǎng)信息的每一個 來示出，路網(wǎng)信息是地理信息115的一部分，從路網(wǎng)信息中可獲得區(qū)域數(shù)據(jù)108。這樣的數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)可被實現(xiàn)在持久存儲(例如在數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)文件）中。這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可被實現(xiàn)在存儲 器中。一般而言，這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在存儲器中是為了由計算機(jī)系統(tǒng)的各種模塊使用數(shù)據(jù)所 執(zhí)行的計算的目的。
[0032] 在圖3中，噪音樣本300是噪音類別302或水平、位置304和時間306的組合。時間可 以是以任何格式的，并且可諸如以小時、分鐘和秒的形式(并且可選地可包括日期）表示一 天里的時間。能夠配置噪音采樣系統(tǒng)以使得噪音樣本300包括，其中發(fā)生噪音的區(qū)域108之 一作為其位置，在此情況下，噪音映射模塊106可被去除。
[0033] 同樣在圖3中，路網(wǎng)信息320可使用路段322的集合來表示。該集合可由例如圖形或 經(jīng)排序或未經(jīng)排序列表來表示。每個路段322可由兩個端點324、326表示，并且可以可選地 被表示為這兩個端點之間的有向邊。可選地，描述路段(例如，彎路）的附加點的列表328可 被包括?？杀槐硎镜钠渌畔ǖ幌抻?，長度330、等級332(例如，高速公路、城市道 路）、方向334(例如，單行道或雙向的）、一些小路336等。使用這個信息，區(qū)域108可被定義并 且要被用于相關(guān)性數(shù)據(jù)中的附加特征也可被定義。其中路段下降的區(qū)域也可被存儲在數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)中，如在338所指示的。
[0034] 參考圖4,從路網(wǎng)信息獲得的給定時隙和區(qū)域的噪音樣本可以是到噪音映射模塊 的輸入。在結(jié)合圖4描述的一個實現(xiàn)中，噪音映射模塊將每個噪音樣本投射到從路網(wǎng)信息中 的路段獲得的一個區(qū)域。一般而言，噪音映射模塊為每個噪音樣本計算400用以關(guān)聯(lián)該噪音 樣本的最近的區(qū)域。將噪音樣本與其對應(yīng)的區(qū)域相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)可被存儲在諸如以上結(jié)合圖 3所描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，或存儲在在分開的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。
[0035]接著，噪音映射模塊可為每個區(qū)域計算402表示與那個區(qū)域相關(guān)聯(lián)的噪音樣本的 聚集值。作為一個示例，當(dāng)前時隙的矩陣被創(chuàng)建為條目A(i，j，k)的集合，每一個存儲每個類 別cj在區(qū)域ri和時隙tk中的總數(shù)的噪音樣本。多個類別、區(qū)域和時隙上的條目集合是稀疏 數(shù)據(jù)的三維矩陣A，其使用以下描述的過程被完成以提供針對該時隙中每個區(qū)域的噪音條 件的測量。
[0036]為確保數(shù)據(jù)質(zhì)量，其中噪音樣本數(shù)量小的區(qū)域可被看待為好像沒有值。例如，噪音 映射模塊可將具有小于閾值(例如2)的值的任何條目設(shè)置404成零。矩陣中的值還可在0到1 的范圍中被規(guī)范化406。
[0037]在為給定時隙計算區(qū)域噪音數(shù)據(jù)之后，噪音映射模塊將這個信息存儲408在例如 數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)文件中，作為歷史交通噪音數(shù)據(jù)(例如，以被用作圖1中的歷史信息114)。
[0038] 如上面所注意到的，噪音映射模塊輸出的一時隙的區(qū)域噪音數(shù)據(jù)可與該時隙的歷 史噪音數(shù)據(jù)、地理信息和其它相關(guān)性數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，以計算每區(qū)域噪音數(shù)據(jù)。歷史信息是噪 音映射模塊針對先前時隙輸出的每時隙的區(qū)域噪音數(shù)據(jù)。地理信息是被確定存在于每個區(qū) 域中的與噪音相關(guān)的一組特征。某些地理信息可從路網(wǎng)信息（圖3)中獲得。其它相關(guān)性信息 可包括用戶位置信息，如以下也將更詳細(xì)描述的。
[0039] 現(xiàn)在將討論從路網(wǎng)信息獲得的地理信息的示例。給定路網(wǎng)信息，每個區(qū)域內(nèi)的各 路段可被確定。可為每個路段存儲這樣的數(shù)據(jù)。從區(qū)域中的這組路段，可獲得路網(wǎng)特征。這 個示例實現(xiàn)中考慮的示例路網(wǎng)特征是該區(qū)域中的交叉數(shù)量(fs)(其為各路段共享的區(qū)域中 的唯一端點的總數(shù)），每個等級的路段的總長度(fr)。限制該區(qū)域范圍的各主要道路被用于 針對區(qū)域的這些計算中。該組路網(wǎng)特征可被表示為矩陣，每個區(qū)域一行且每個路網(wǎng)特征一 列。
[0040] 感興趣的點也可以是地理信息的一部分。與感興趣的點相關(guān)聯(lián)的特征可以是矩陣 的包括針對每個區(qū)域的路網(wǎng)特征的一部分，其中區(qū)域的感興趣的點的信息作為附加特征， 即，矩陣的一個或多個列。感興趣的點可以是，例如，位于區(qū)域內(nèi)的任何地點。例如，感興趣 的點可與路網(wǎng)信息中的路段相關(guān)聯(lián)或可與區(qū)域相關(guān)聯(lián)。在一個實現(xiàn)中，對于每個區(qū)域，該區(qū) 域內(nèi)的感興趣的點被標(biāo)識。這個信息可被提供在例如感興趣的點的預(yù)處理的數(shù)據(jù)庫中，其 用區(qū)域和類別表示感興趣的點。針對區(qū)域基于感興趣的點獲得的特征可包括，例如，該區(qū)域 中多個感興趣的點（fη)、該區(qū)域中感興趣點的密度的測量(fd)，以及跨一組類別的感興趣 的點的分布(fc)。
[0041] 通過從路網(wǎng)、感興趣的點或其它數(shù)據(jù)獲得其它特征，也可包括進(jìn)一步的地理信息。 這樣的特征可作為一列或多列被包括在區(qū)域的特征的矩陣中。
[0042]如果在多個區(qū)域的矩陣中表示這樣的特征，那么地理特征集合類似的各區(qū)域可具 有類似噪音條件。這樣的地理特征因此定義各區(qū)域間的相關(guān)性。
[0043]本發(fā)明不限于地理特征、感興趣點特征或路網(wǎng)特征的任何特定集合。一般而言，為 了從上面描述的稀疏噪音數(shù)據(jù)中計算每區(qū)域噪音條件，值的矩陣被確定，使得具有類似值 的區(qū)域被看作具有類似噪音條件。在此說明性示例中，這樣的地理特征通常是關(guān)于各區(qū)的 靜態(tài)信息，并可被計算一次和/或很少更新。
[0044]用戶位置信息類似地可被聚集以創(chuàng)建時隙和區(qū)域間的相關(guān)性信息的矩陣。用戶位 置信息，如上面所注意的，通常包括時間和位置的樣本集合。每個樣本被映射到矩陣中的一 個區(qū)域和一個時隙。矩陣中的那個單元的值是針對那個區(qū)域和時隙找到的樣本的數(shù)量。此 類數(shù)據(jù)展示各區(qū)域之間的潛在相關(guān)性，因為時隙中具有類似人口模式的區(qū)域可能具有類似 噪音圖案。同樣，此類數(shù)據(jù)展示時隙中潛在相關(guān)性，因為相同區(qū)域中具有類似人口模式的時 隙可能具有類似噪音模式。這樣的用戶位置信息，盡管一般不是靜態(tài)的，在缺乏顯著的人口 統(tǒng)計學(xué)或地理改變時也趨向于隨時間維持相同模式，并且可被不頻繁地計算。
[0045] 歷史噪音數(shù)據(jù)也可被用作相關(guān)性數(shù)據(jù)，從中另一矩陣可被獲得，其示出了區(qū)域內(nèi) 各噪音類別間的相關(guān)性。該矩陣每噪音類別一行，且每噪音類別一列。存儲于矩陣中每行的 值、列位置是基于歷史噪音數(shù)據(jù)在一個類別中的噪音事件和另一類別中的噪音事件之間計 算的相關(guān)性。存在各種方式來計算這樣的相關(guān)性。盡管歷史信息隨時間改變，一般而言，從 數(shù)據(jù)獲得的相關(guān)性不太可能在短時間周期內(nèi)顯著改變，因此相關(guān)性信息也可被不頻繁地計 算。
[0046] 給定一時隙的區(qū)域噪音樣本數(shù)據(jù)，連同地理特征、用戶位置特征和歷史噪音類別 相關(guān)性、城市環(huán)境中全部區(qū)域中的噪音條件的估計可接著針對該時隙來被計算。這樣的計 算的示例實現(xiàn)現(xiàn)將結(jié)合附圖5 - 6來被描述。
[0047]使用相關(guān)性數(shù)據(jù)，在此示例中地理特征、用戶位置特征和噪音類別相關(guān)性、上下文 知曉矩陣因式分解方法被用來計算針對每個區(qū)域在一個時隙中的估計噪聲條件。具體而 言，使用歷史噪音數(shù)據(jù)構(gòu)建的用模型表示不同噪音類別之間的相關(guān)性的矩陣、使用地理特 征構(gòu)建的用模型表示不同區(qū)域之間的相關(guān)性的矩陣、使用用戶位置數(shù)據(jù)構(gòu)建的用模型表示 不同區(qū)域之間和不同時隙之間的相關(guān)性的矩陣，向完成從最近時隙的樣本數(shù)據(jù)中構(gòu)建的噪 音數(shù)據(jù)的稀疏數(shù)據(jù)矩陣的問題提供上下文。各矩陣的組合可被因式分解以針對全部區(qū)域完 成稀疏數(shù)據(jù)矩陣并提供噪音條件測量，包括不存在數(shù)據(jù)樣本的區(qū)域。
[0048] 在圖5中，存在三個矩陣X、Y和Z。因此，矩陣X是為每個區(qū)域ri、那個區(qū)域的地理特 征(在此示例實現(xiàn)中fs、fr、fn、fd和fc，如上描述的）提供的每區(qū)域地理特征的串接。矩陣Y 是在一組時隙（i)中的每一個時隙中位于每個區(qū)域(k)中的用戶的數(shù)量的串接(dik)。例如， 表示一整天的矩陣Y可被預(yù)先構(gòu)建在存儲器中，并且，對于任何給定計算，可使用該矩陣的 子集。矩陣Z是從歷史噪音數(shù)據(jù)的噪音類別間計算的相關(guān)性的集合。
[0049] 如圖6所示，當(dāng)前每個區(qū)域中的噪音條件通過使用來自矩陣X、Y和Z的數(shù)據(jù)在矩陣A 中填充缺失的值來估計。具體而言，矩陣A可與矩陣Χ、Υ和Z-起被協(xié)作分解以改善所得到的 完成的矩陣A的精確性。
[0050] 為執(zhí)行這樣的這些矩陣的協(xié)作分解，計算以下：
[0051] 首先矩陣A的分解使用以下目標(biāo)函數(shù)來定義：
[0052]
[0053] 矩陣X和Y如下分解：
[0054] X = R χ υ和Y = T X Rt
[0055] 因此，矩陣A和X共享矩陣R。因此，矩陣A和Y共享矩陣R和T Y和Z的密集表示對低 評級矩陣R、C和T的相對精確的值的生成作出貢獻(xiàn)。矩陣A接著可通過以下來計算：
[0056] α?.從=.S X:泣沒 XeC· Xy..?,.
[0057]以上的目標(biāo)函數(shù)可通過迭代局部優(yōu)化過程，諸如通過使用如圖7所述的梯度下降 算法，來求解。圖7中所示的實現(xiàn)是獨立更新矩陣A中的檐口條目的逐元素的優(yōu)化算法。
[0058] 例如，迭代過程可被實現(xiàn)。當(dāng)前迭代由變量例如t表示，其在700處連同計算中的其 它變量被初始化，例如t = l，如在702中所指示的。在704處，設(shè)定梯度下降算法的步長。在 706處，在每個迭代中，矩陣A中的非零值被處理，來為低評級矩陣R、C和T計算值，且S和U被 更新。當(dāng)前迭代計數(shù)遞增，且處理重復(fù)，如在708處所指示的，除非最后兩次迭代之間的誤差 差值低于閾值。在此階段，矩陣R、C和T可被輸出并被用于完成矩陣A。
[0059] 使用諸如上面描述的實現(xiàn)，稀疏噪音樣本數(shù)據(jù)可結(jié)合相關(guān)性數(shù)據(jù)來被使用，以估 計對于一時隙的城市環(huán)境的區(qū)域中的噪音條件，包括其中在那個時隙沒有接收到噪音樣本 的區(qū)域的噪音條件。噪音樣本數(shù)據(jù)可被計算機(jī)系統(tǒng)處理來執(zhí)行對在時隙內(nèi)收集的數(shù)據(jù)的實 時測量。計算機(jī)系統(tǒng)可計算時隙內(nèi)的噪音條件以提供實時測量。
[0060] 因此，在一個方面，計算機(jī)系統(tǒng)在城市環(huán)境的各區(qū)域中測量噪音條件。計算機(jī)系統(tǒng) 包括其中存儲噪音樣本數(shù)據(jù)的計算機(jī)存儲。樣本數(shù)據(jù)將噪音的發(fā)生與位置和時間點相關(guān) 聯(lián)。樣本數(shù)據(jù)可例如從通過電話系統(tǒng)接收的呼叫者的申訴數(shù)據(jù)中獲得。此外，計算機(jī)存儲包 括定義各區(qū)域、時隙和噪音類別間的相關(guān)性的相關(guān)性數(shù)據(jù)。一個或多個處理單元被編程以 訪問該計算機(jī)存儲以使用相關(guān)性數(shù)據(jù)來處理噪音樣本數(shù)據(jù)，來為城市環(huán)境中的每個區(qū)域提 供描述至少當(dāng)前時隙的該區(qū)域的至少一個噪音條件的輸出。
[0061] 在另一方面，計算機(jī)實現(xiàn)的過程包括接收與在時間點在位置處的噪音相關(guān)聯(lián)的噪 音樣本數(shù)據(jù)。噪音樣本數(shù)據(jù)可從通過電話系統(tǒng)接收的呼叫者的申訴數(shù)據(jù)中獲得。定義各區(qū) 域、各時隙和/或各噪音類別間相關(guān)性的相關(guān)性數(shù)據(jù)被訪問。使用相關(guān)性數(shù)據(jù)來處理樣本數(shù) 據(jù)，來為城市環(huán)境中的每個區(qū)域提供描述至少當(dāng)前時隙的該區(qū)域的至少一個噪音條件的輸 出。
[0062] 在另一方面，計算機(jī)系統(tǒng)包括用于接收噪音樣本數(shù)據(jù)的裝置。噪音樣本數(shù)據(jù)將噪 音與位置和時間點相關(guān)聯(lián)。計算機(jī)系統(tǒng)包括用于使用相關(guān)性數(shù)據(jù)來處理噪音樣本數(shù)據(jù)來為 每個區(qū)域提供描述當(dāng)前時隙的該區(qū)域的至少噪音條件的輸出的裝置。相關(guān)性數(shù)據(jù)可定義各 區(qū)域、各時隙和/或各噪音類別間的相關(guān)性。
[0063] 在另一方面，一過程包括接收將噪音與位置和時間點相關(guān)聯(lián)的噪音樣本數(shù)據(jù)。該 過程包括使用相關(guān)性數(shù)據(jù)來處理噪音樣本數(shù)據(jù)，來為每個區(qū)域提供描述至少當(dāng)前時隙的該 區(qū)域的至少噪音條件的輸出。相關(guān)性數(shù)據(jù)可定義各區(qū)域、各時隙和/或各噪音類別間的相關(guān) 性。
[0064] 任何前述方面可被存儲在一個或多個計算機(jī)存儲介質(zhì)上的計算機(jī)程序指令來實 施，指令在被計算機(jī)處理時，配置計算機(jī)實現(xiàn)一過程或配置一個通用計算機(jī)系統(tǒng)來實現(xiàn)計 算機(jī)系統(tǒng)。
[0065] 有利地，這樣的計算機(jī)系統(tǒng)或過程可處理一時隙的噪音樣本數(shù)據(jù)以在一個時隙內(nèi) 實時產(chǎn)生針對該時隙的輸出。
[0066] 在任何前述方面中，相關(guān)性數(shù)據(jù)可包括針對區(qū)域中的多個路段的每一個路段的道 路特征。相關(guān)性數(shù)據(jù)可包括關(guān)于每個區(qū)域中的感興趣的點的信息。相關(guān)性數(shù)據(jù)還可包括從 歷史噪音樣本數(shù)據(jù)中獲得的各噪音類別間的相關(guān)性。相關(guān)性數(shù)據(jù)還可包括通過用戶活動來 將各時隙和/或區(qū)域相關(guān)的用戶位置數(shù)據(jù)。
[0067] 在任何前述方面中處理相關(guān)性數(shù)據(jù)和噪音樣本數(shù)據(jù)可包括因式分解矩陣來確定 其中在當(dāng)前時隙中還未接收到噪音樣本的區(qū)域的噪音條件。
[0068] 在任何前述方面中，由一個或多個處理單元對當(dāng)前時隙的噪音樣本數(shù)據(jù)的處理在 接收該噪音樣本數(shù)據(jù)的時隙內(nèi)實時發(fā)生。
[0069] 現(xiàn)已描述了示例實現(xiàn)，圖8示出了示例計算機(jī)，用該示例計算機(jī)可實現(xiàn)圖1 一7的系 統(tǒng)的各種組件。計算機(jī)可以是各種通用或?qū)Ｓ糜嬎阌布渲玫娜魏斡嬎阌布渲谩？墒褂?的計算機(jī)的某些示例類型包括但不限于，個人計算機(jī)、游戲控制臺、機(jī)頂盒、手持式或膝上 型設(shè)備(例如，媒體播放器、筆記本計算機(jī)、平板計算機(jī)、蜂窩電話、個人數(shù)據(jù)助理、話音記錄 器）、服務(wù)器計算機(jī)、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、可編程消費電子產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)PC、微 型計算機(jī)、大型計算機(jī)、包括任何以上類型的計算機(jī)或設(shè)備的分布式計算環(huán)境等等。
[0070] 參考圖8,示例計算機(jī)800包括至少一個處理單元802和存儲器804。計算機(jī)可具有 多個處理單元802。處理單元802可包括相互獨立操作的一個或多個處理核(未示出）。附加 的協(xié)同處理單元，諸如圖形處理單元820,也可以出現(xiàn)在計算機(jī)中。存儲器804可以是易失性 的（諸如動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)或其它隨機(jī)存取存儲器設(shè)備）、非易失性的（諸如只讀 存儲器、閃存等)或兩者的某種組合。該存儲器的配置在圖8中由虛線806來例示。計算機(jī)800 可包含附加存儲（可移動和/或不可移動），包括，但不限于磁記錄或光記錄的盤或磁帶。這 樣的附加存儲在圖8中由可移動存儲808和不可移動存儲810來例示出。圖8中各組件一般地 通過互連機(jī)制，諸如一條或多條總線830，來互連。
[0071]計算機(jī)存儲介質(zhì)是其中數(shù)據(jù)可被存儲并由計算機(jī)從可尋址物理存儲位置檢索的 任何介質(zhì)。計算機(jī)存儲介質(zhì)包括易失性和非易失性存儲器，以及可移動和不可移動存儲介 質(zhì)。存儲器804和806、可移動存儲808和不可移動存儲810全部都是計算機(jī)存儲介質(zhì)的示例。 計算機(jī)存儲介質(zhì)的某些示例是RAM、ROM、EEPROM、閃存或其它存儲器技術(shù)、CD-ROM、數(shù)字多功 能盤(DVD)或其它光學(xué)地或磁光學(xué)地記錄的存儲設(shè)備、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲或其它磁性 存儲設(shè)備。計算機(jī)存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)是介質(zhì)的互斥的類別。
[0072]計算機(jī)800還可包括通信連接812,其允許計算機(jī)通過通信介質(zhì)與其它設(shè)備進(jìn)行通 信。通信介質(zhì)通常經(jīng)由有線或無線物質(zhì)通過傳播諸如載波的已調(diào)制數(shù)據(jù)信號或通過經(jīng)由該 物質(zhì)的其他傳輸機(jī)制，來傳輸計算機(jī)程序指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其他數(shù)據(jù)。術(shù)語"已調(diào) 制數(shù)據(jù)信號"指的是其一個或多個特征以在信號中編碼信息的方式被設(shè)定或更改，從而改 變了信號的接收設(shè)備的配置或狀態(tài)的信號。作為示例而非限制，通信介質(zhì)包括諸如有線網(wǎng) 絡(luò)或直接線連接之類的有線介質(zhì)，以及諸如聲學(xué)、RF、紅外及其他無線介質(zhì)之類的無線介 質(zhì)。通信連接812是諸如網(wǎng)絡(luò)接口或無線電發(fā)射機(jī)的設(shè)備，其與通信介質(zhì)進(jìn)行對接以通過通 信介質(zhì)傳輸數(shù)據(jù)或從通信介質(zhì)接收數(shù)據(jù)。
[0073]計算機(jī)800可具有各種輸入設(shè)備814,如鍵盤、鼠標(biāo)、筆、相機(jī)、觸摸輸入設(shè)備等。還 可包括諸如顯示器、揚聲器、打印機(jī)等輸出設(shè)備816。所有這些設(shè)備在本領(lǐng)域是已知的并且 在此不必詳述。各種輸入和輸出設(shè)備可實現(xiàn)自然用戶接口（NUI)，其是使得用戶能夠以"自 然"方式與設(shè)備交互而無需由諸如鼠標(biāo)、鍵盤、遙控等強(qiáng)加的人為約束的任何接口技術(shù)。
[0074] UI方法的示例可包括依賴于語音識別、觸摸和指示筆識別、屏幕上和屏幕附近的 姿勢識別、空中姿勢、頭部和眼睛跟蹤、話音和語音、視覺、觸摸、姿勢、以及機(jī)器智能的那些 方法，并可包括使用觸敏顯示器、話音和語音識別、意圖和目的理解、使用深度相機(jī)(如立體 相機(jī)系統(tǒng)、紅外相機(jī)系統(tǒng)、和其它相機(jī)系統(tǒng)、以及這些的組合)的運動姿勢檢測、使用加速度 計或陀螺儀的運動姿勢檢測、面部識別、三維顯示、頭部、眼睛和注視跟蹤、浸入式增強(qiáng)現(xiàn)實 和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，所有這些都提供更自然的接口，以及用于使用電場傳感電極(EEG和相關(guān) 方法)的傳感大腦活動的技術(shù)。
[0075]各種存儲810、通信連接812、輸出設(shè)備816和輸入設(shè)備814連同計算機(jī)的其余部分 可被集成在外殼內(nèi)，或可通過計算機(jī)上的輸入/輸出接口設(shè)備連接，在這種情況中附圖標(biāo)記 810、812、814和816可根據(jù)情況指示用于連接到設(shè)備的接口或設(shè)備其本身。
[0076]計算機(jī)系統(tǒng)通常包括操作系統(tǒng)，其為運行在計算機(jī)上的管理各應(yīng)用對計算機(jī)的各 種資源的訪問的計算機(jī)程序。可存在多個應(yīng)用。各種資源包括存儲器、存儲、輸入設(shè)備和輸 出設(shè)備、諸如圖8所示的顯示設(shè)備和輸入設(shè)備。
[0077]如以上圖1 一 9所描述的并且在計算機(jī)上操作的計算機(jī)系統(tǒng)的每個模塊，可使用計 算機(jī)的一個或多個處理單元來實現(xiàn)，其中一個或多個計算機(jī)程序由一個或多個處理單元來 處理。計算機(jī)程序包括計算機(jī)可執(zhí)行指令和/或計算機(jī)解釋的指令，諸如程序模塊，其指令 由計算機(jī)中的一個或多個處理單元處理。一般而言，這樣的指令定義在由處理單元處理時 指令處理單元對數(shù)據(jù)執(zhí)行操作或配置處理器或計算機(jī)來實現(xiàn)各種組件或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的例程、 程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。
[0078] 這個計算機(jī)系統(tǒng)可以在操作由通過通信網(wǎng)絡(luò)鏈接的多個計算機(jī)來執(zhí)行的分布式 計算環(huán)境中實現(xiàn)。在分布式計算環(huán)境中，計算機(jī)程序可位于本地和遠(yuǎn)程計算機(jī)存儲介質(zhì)兩 者中。
[0079] 替代地或另外地，此處所述的各種組件中的一個或多個的功能可至少部分地由一 個或多個硬件邏輯組件來執(zhí)行。例如、但非限制，可使用的硬件邏輯組件的說明性類型包括 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、程序?qū)Ｓ玫募呻娐?ASIC)、程序?qū)Ｓ玫臉?biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)、片上 系統(tǒng)系統(tǒng)(SOC)、復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)、等等。
[0080] 本發(fā)明可被實現(xiàn)為計算機(jī)系統(tǒng)、這樣的計算機(jī)系統(tǒng)的任何個體組件、這樣的計算 機(jī)系統(tǒng)或這樣的計算機(jī)系統(tǒng)的任何個體組件執(zhí)行的處理、或包括存儲有計算機(jī)程序指令的 計算機(jī)存儲的一種制品，其中當(dāng)計算機(jī)程序指令由計算機(jī)執(zhí)行時配置那些計算機(jī)以提供這 樣的計算機(jī)系統(tǒng)或這樣的計算機(jī)系統(tǒng)的任何個體組件。
[0081] 應(yīng)理解，所附權(quán)利要求書中定義的主題不一定限于上述特定實現(xiàn)。上述特定實現(xiàn) 僅僅作為示例公開。
【主權(quán)項】
1. 一種用于測量在城市環(huán)境的各區(qū)域中的噪音條件的計算機(jī)系統(tǒng)，包括： 計算機(jī)存儲，包括： 將噪音與位置和在多個時隙中的一個時間點相關(guān)聯(lián)的噪音樣本數(shù)據(jù)； 定義各區(qū)域間的相關(guān)性和各時隙間的相關(guān)性的相關(guān)性數(shù)據(jù)； 一個或多個處理單元，被編程以訪問所述計算機(jī)存儲以使用所述相關(guān)性數(shù)據(jù)來處理所 述樣本數(shù)據(jù)，來為每個區(qū)域提供描述至少當(dāng)前時隙的所述區(qū)域的至少一個噪音條件的輸 出。2. 如前述權(quán)利要求中任一所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述相關(guān)性數(shù)據(jù)包括每個 區(qū)域的道路特征。3. 如權(quán)利要求2所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述道路特征包括所述區(qū)域中的交叉 點數(shù)量。4. 如前述權(quán)利要求中任一所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述相關(guān)性數(shù)據(jù)包括從歷 史噪音樣本數(shù)據(jù)中獲得的各噪音類別之間的相關(guān)性。5. 如前述權(quán)利要求中任一所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述相關(guān)性數(shù)據(jù)包括提供 在一時隙中在一區(qū)域中的個體的數(shù)量的用戶位置數(shù)據(jù)。6. 如前述權(quán)利要求中任一所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述噪音樣本數(shù)據(jù)包括時 隙、區(qū)域和噪音類別的稀疏矩陣，并且其中處理包括因式分解矩陣來確定其中噪音樣本尚 未在當(dāng)前時隙中被接收的其它區(qū)域的噪音條件。7. 如前述權(quán)利要求中任一所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，由所述一個或多個處理單 元針對當(dāng)前時隙對所述樣本數(shù)據(jù)的處理是在接收所述樣本數(shù)據(jù)的時隙內(nèi)實時發(fā)生。8. 如前述權(quán)利要求中任一所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述噪音樣本數(shù)據(jù)包括呼 入的申訴信息，所述申訴信息通過電話系統(tǒng)接收，并提供噪音類別、時間和位置。9. 如前述權(quán)利要求中任一所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述相關(guān)性數(shù)據(jù)包括從社 交網(wǎng)絡(luò)的用戶登錄信息獲得的數(shù)據(jù)。10. 如前述權(quán)利要求中任一所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述相關(guān)性數(shù)據(jù)包括通過 傳感器接收到的交通數(shù)據(jù)。11. 一種計算機(jī)實現(xiàn)的方法，包括： 接收將噪音與位置和時間點相關(guān)聯(lián)的噪音樣本數(shù)據(jù)； 訪問定義各區(qū)域間和各時隙間的相關(guān)性的相關(guān)性數(shù)據(jù)；以及 使用所述相關(guān)性數(shù)據(jù)來處理所述噪音樣本數(shù)據(jù)，來為每個區(qū)域提供描述至少當(dāng)前時隙 的所述區(qū)域的至少噪音條件的輸出。12. 如權(quán)利要求11所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述相關(guān)性數(shù)據(jù)包括每個區(qū)域的道 路特征。13. 如權(quán)利要求12所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述道路特征包括所述區(qū)域中的交 叉點數(shù)量。14. 如權(quán)利要求11、12、或13中任一所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述相關(guān)性數(shù)據(jù)包 括從歷史噪音樣本數(shù)據(jù)中獲得的各噪音類別之間的相關(guān)性。15. 一種制品，包括： 包括存儲器設(shè)備和存儲設(shè)備的至少一個的一個或多個計算機(jī)存儲介質(zhì)； 存儲在所述一個或多個計算機(jī)存儲介質(zhì)上的計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序在由計算機(jī) 處理時，配置所述計算機(jī)實現(xiàn)一過程，包括： 接收將噪音與位置和時間點相關(guān)聯(lián)的噪音樣本數(shù)據(jù)； 訪問定義各區(qū)域間和各時隙間的相關(guān)性的相關(guān)性數(shù)據(jù)；以及 使用所述相關(guān)性數(shù)據(jù)來處理所述噪音樣本數(shù)據(jù)，來為每個區(qū)域提供描述至少當(dāng)前時隙 的所述區(qū)域的至少噪音條件的輸出。
【文檔編號】G06F17/50GK105940435SQ201480063989
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2014年9月12日
【發(fā)明人】Y·鄭, E·張
【申請人】微軟技術(shù)許可有限責(zé)任公司