中国科学院声学所成为国内shou个开始研究计算机语音识别的机构。受限于当时的研究条件,我国的语音识别研究在这个阶段一直进展缓慢。放开以后,随着计算机应用技术和信号处理技术在我国的普及,越来越多的国内单位和机构具备了语音研究的成熟条件。而就在此时,外国的语音识别研究取得了较大的突破性进展,语音...
语音识别是一门综合性学科,涉及的领域非常广,包括声学、语音学、语言学、信号处理、概率统计、信息论、模式识别和深度学习等。语音识别的基础理论包括语音的产生和感知过程、语音信号基础知识、语音特征提取等,关键技术包括高斯混合模型(GaussianMixtureModel,GMM)、隐马尔可夫模型(HiddenMarkovModel,HMM)、深度神经网络(DeepNeuralNetwork,DNN),以及基于这些模型形成的GMM-HMM、DNN-HMM和端到端(End-to-End,E2E)系统。语言模型和解码器也非常关键,直接影响语音识别实际应用的效果。为了让读者更好地理解语音信号的特性,接下来我们首先介绍语音的产生和感知机制。语音的产生和感知人的发音qi官包括:肺、气管、声带、喉、咽、鼻腔、口腔和唇。肺部产生的气流冲击声带,产生振动。声带每开启和闭合一次的时间是一个基音周期(Pitchperiod)T,其倒数为基音频率(F0=1/T,基频),范围在70Hz~450Hz。基频越高,声音越尖细,如小孩的声音比大人尖,就是因为其基频更高。基频随时间的变化,也反映声调的变化。人的发音qi官声道主要由口腔和鼻腔组成,它是对发音起重要作用的qi官,气流在声道会产生共振。前面五个共振峰频率(F1、F2、F3、F4和F5)。反映了声道的主要特征。得益于深度学习研究的突破以及大量语音数据的积累,语音识别技术得到了突飞猛进的发展。山西语音识别设置
取距离近的样本所对应的词标注为该语音信号的发音。该方法对解决孤立词识别是有效的,但对于大词汇量、非特定人连续语音识别就无能为力。因此,进入80年代后,研究思路发生了重大变化,从传统的基于模板匹配的技术思路开始转向基于统计模型(HMM)的技术思路。HMM的理论基础在1970年前后就已经由Baum等人建立起来,随后由CMU的Baker和IBM的Jelinek等人将其应用到语音识别当中。HMM模型假定一个音素含有3到5个状态,同一状态的发音相对稳定,不同状态间是可以按照一定概率进行跳转;某一状态的特征分布可以用概率模型来描述,使用的模型是GMM。因此GMM-HMM框架中,HMM描述的是语音的短时平稳的动态性,GMM用来描述HMM每一状态内部的发音特征。基于GMM-HMM框架,研究者提出各种改进方法,如结合上下文信息的动态贝叶斯方法、区分性训练方法、自适应训练方法、HMM/NN混合模型方法等。这些方法都对语音识别研究产生了深远影响,并为下一代语音识别技术的产生做好了准备。自上世纪90年代语音识别声学模型的区分性训练准则和模型自适应方法被提出以后,在很长一段内语音识别的发展比较缓慢,语音识别错误率那条线一直没有明显下降。DNN-HMM时代2006年,Hinton提出深度置信网络。
辽宁语音识别设置怎么构建语音识别系统?语音识别系统构建总体包括两个部分:训练和识别。
2)初始化离线引擎:初始化讯飞离线语音库,根据本地生成的语法文档,构建语法网络,输入语音识别器中;(3)初始化声音驱动:根据离线引擎的要求,初始化ALSA库;(4)启动数据采集:如果有用户有语音识别请求,语音控制模块启动实时语音采集程序;(5)静音切除:在语音数据的前端,可能存在部分静音数据,ALSA库开启静音检测功能,将静音数据切除后传送至语音识别引擎;(6)语音识别状态检测:语音控制模块定时检测引擎系统的语音识别状态,当离线引擎有结果输出时,提取语音识别结果;(7)结束语音采集:语音控制模块通知ALSA,终止实时语音数据的采集;(8)语义解析:语音控制模块根据语音识别的结果,完成语义解析,根据和的内容,确定用户需求,根据的内容,确认用户信息;(9)语音识别结束:语音控制模块将语义解析的结果上传至用户模块,同时结束本次语音识别。根据项目需求,分别在中等、低等噪音的办公室环境中,对语音拨号软件功能进行科学的测试验证。
自2015年以来,谷歌、亚马逊、百度等公司陆续开始了对CTC模型的研发和使用,并且都获得了不错的性能提升。2014年,基于Attention(注意力机制)的端到端技术在机器翻译领域中得到了广的应用并取得了较好的实验结果,之后很快被大规模商用。于是,JanChorowski在2015年将Attention的应用扩展到了语音识别领域,结果大放异彩。在近的两年里,有一种称为Seq2Seq(SequencetoSequence)的基于Attention的语音识别模型在学术界引起了极大的关注,相关的研究取得了较大的进展。在加拿大召开的国际智能语音领域的会议ICASSP2018上,谷歌公司发表的研究成果显示,在英语语音识别任务上,基于Attention的Seq2Seq模型表现强劲,它的识别结果已经超越了其他语音识别模型。但Attention模型的对齐关系没有先后顺序的限制,完全靠数据驱动得到,对齐的盲目性会导致训练和解码时间过长。而CTC的前向后向算法可以引导输出序列与输入序列按时间顺序对齐。因此CTC和Attention模型各有优势,可把两者结合起来。构建HybridCTC/Attention模型,并采用多任务学习,以取得更好的效果。2017年,Google和多伦多大学提出一种称为Transformer的全新架构,这种架构在Decoder和Encoder中均采用Attention机制。在医疗保健领域,语音识别可以在医疗记录过程的前端或后端实现。
美国**部下属的一个名为美国**高级研究计划局(DefenseAdvancedResearchProjectsAgency,DARPA)的行政机构,在20世纪70年代介入语音领域,开始资助一项旨在支持语言理解系统的研究开发工作的10年战略计划。在该计划推动下,诞生了一系列不错的研究成果,如卡耐基梅隆大学推出了Harpy系统,其能识别1000多个单词且有不错的识别率。第二阶段:统计模型(GMM-HMM)到了20世纪80年代,更多的研究人员开始从对孤立词识别系统的研究转向对大词汇量连续语音识别系统的研究,并且大量的连续语音识别算法应运而生,例如分层构造(LevelBuilding)算法等。同时,20世纪80年代的语音识别研究相较于20世纪70年代,另一个变化是基于统计模型的技术逐渐替代了基于模板匹配的技术。统计模型两项很重要的成果是声学模型和语言模型,语言模型以n元语言模型(n-gram),声学模型以HMM。HMM的理论基础在1970年前后由Baum等人建立,随后由卡耐基梅隆大学(CMU)的Baker和IBM的Jelinek等人应用到语音识别中。在20世纪80年代中期,Bell实验室的.Rabiner等人对HMM进行了深入浅出的介绍。并出版了语音识别专著FundamentalsofSpeechRecognition,有力地推动了HMM在语音识别中的应用。动态时间规整是一种用于测量可能随时间或速度变化的两个序列之间相似性的算法。辽宁语音识别设置
由于语音交互提供了更自然、更便利、更高效的沟通形式。山西语音识别设置
另一方面,与业界对语音识别的期望过高有关,实际上语音识别与键盘、鼠标或触摸屏等应是融合关系,而非替代关系。深度学习技术自2009年兴起之后,已经取得了长足进步。语音识别的精度和速度取决于实际应用环境,但在安静环境、标准口音、常见词汇场景下的语音识别率已经超过95%,意味着具备了与人类相仿的语言识别能力,而这也是语音识别技术当前发展比较火热的原因。随着技术的发展,现在口音、方言、噪声等场景下的语音识别也达到了可用状态,特别是远场语音识别已经随着智能音箱的兴起成为全球消费电子领域应用为成功的技术之一。由于语音交互提供了更自然、更便利、更高效的沟通形式,语音必定将成为未来主要的人机互动接口之一。当然,当前技术还存在很多不足,如对于强噪声、超远场、强干扰、多语种、大词汇等场景下的语音识别还需要很大的提升;另外,多人语音识别和离线语音识别也是当前需要重点解决的问题。虽然语音识别还无法做到无限制领域、无限制人群的应用,但是至少从应用实践中我们看到了一些希望。本篇文章将从技术和产业两个角度来回顾一下语音识别发展的历程和现状,并分析一些未来趋势,希望能帮助更多年轻技术人员了解语音行业。
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