深圳未来语音识别标准

时间:2024年01月19日 来源:

    智能生活:当你睁开眼睛品尝早上的一缕阳光时,智能设备已经自动启动了。机器人打扫房间,处理文件,整理早餐,离开街道,坐AI车,进入公司,对面是智能前台,工作中收到的电话和信息都有可能实现智能处理。这些场景很久以前无法想象。智能语音电话机器人作为人工智能基础研究的语音识别技术是躺在研究者面前的难关,为了使计算机能够理解人类的语言,实现与人类的对话,进行了近30年的研究!从思维模式到具体实现,科研人员克服了无数难关,让我们来理解神秘的语音识别技术吧!什么是智能语音识别系统?语音识别实际上是把人类语言的内容和意义转换成计算机可读的输入,如按钮、二进制代码和字符串。与说话者的认识不同,后者主要是认识并确认发出声音的人不在其中。语音识别的目的是让机器人听懂人类说的语言,其中包括两个意思:一不是转换成书面语言文字,而是逐字听懂。二是理解口述内容中包含的命令和要求,不拘泥于所有词汇的正确转换,而是做出正确的响应。语音识别如何提高识别度语音的交互是认知和认识的过程,因此不能与语法、意思、用语规范等分裂。系统首先处理原始语音,然后进行特征提取,消除噪声和说话人不同造成的影响。该系统分析该人的特定声音,并使用它来微调对该人语音的识别,从而提高准确性。深圳未来语音识别标准

    LSTM通过输入门、输出门和遗忘门可以更好的控制信息的流动和传递,具有长短时记忆能力。虽然LSTM的计算复杂度会比DNN增加,但其整体性能比DNN有相对20%左右稳定提升。BLSTM是在LSTM基础上做的进一步改进,不仅考虑语音信号的历史信息对当前帧的影响,还要考虑未来信息对当前帧的影响,因此其网络中沿时间轴存在正向和反向两个信息传递过程,这样该模型可以更充分考虑上下文对于当前语音帧的影响,能够极大提高语音状态分类的准确率。BLSTM考虑未来信息的代价是需要进行句子级更新,模型训练的收敛速度比较慢,同时也会带来解码的延迟,对于这些问题,业届都进行了工程优化与改进,即使现在仍然有很多大公司使用的都是该模型结构。图像识别中主流的模型就是CNN,而语音信号的时频图也可以看作是一幅图像,因此CNN也被引入到语音识别中。要想提高语音识别率,就需要克服语音信号所面临的多样性,包括说话人自身、说话人所处的环境、采集设备等,这些多样性都可以等价为各种滤波器与语音信号的卷积。而CNN相当于设计了一系列具有局部关注特性的滤波器,并通过训练学习得到滤波器的参数,从而从多样性的语音信号中抽取出不变的部分。

    广州信息化语音识别设计语音识别在移动端和音箱的应用上为火热,语音聊天机器人、语音助手等软件层出不穷。

    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。

   

    Google将其应用于语音识别领域,取得了非常好的效果,将词错误率降低至。如下图所示,Google提出新系统的框架由三个部分组成:Encoder编码器组件,它和标准的声学模型相似,输入的是语音信号的时频特征;经过一系列神经网络,映射成高级特征henc,然后传递给Attention组件,其使用henc特征学习输入x和预测子单元之间的对齐方式,子单元可以是一个音素或一个字。,attention模块的输出传递给Decoder,生成一系列假设词的概率分布,类似于传统的语言模型。端到端技术的突破,不再需要HMM来描述音素内部状态的变化,而是将语音识别的所有模块统一成神经网络模型,使语音识别朝着更简单、更高效、更准确的方向发展。语音识别的技术现状目前,主流语音识别框架还是由3个部分组成:声学模型、语言模型和解码器,有些框架也包括前端处理和后处理。随着各种深度神经网络以及端到端技术的兴起,声学模型是近几年非常热门的方向,业界都纷纷发布自己新的声学模型结构,刷新各个数据库的识别记录。由于中文语音识别的复杂性,国内在声学模型的研究进展相对更快一些,主流方向是更深更复杂的神经网络技术融合端到端技术。2018年,科大讯飞提出深度全序列卷积神经网络(DFCNN)。

    大数据与深度神经网络时代的到来,语音识别技术取得了突飞猛进的进步。

    解码就是在该空间进行搜索的过程。由于该理论相对成熟,更多的是工程优化的问题,所以不论是学术还是产业目前关注的较少。语音识别的技术趋势语音识别主要趋于远场化和融合化的方向发展,但在远场可靠性还有很多难点没有突破,比如多轮交互、多人噪杂等场景还有待突破,还有需求较为迫切的人声分离等技术。新的技术应该彻底解决这些问题,让机器听觉远超人类的感知能力。这不能只是算法的进步,需要整个产业链的共同技术升级,包括更为先进的传感器和算力更强的芯片。单从远场语音识别技术来看,仍然存在很多挑战,包括:(1)回声消除技术。由于喇叭非线性失真的存在,单纯依靠信号处理手段很难将回声消除干净,这也阻碍了语音交互系统的推广,现有的基于深度学习的回声消除技术都没有考虑相位信息,直接求取的是各个频带上的增益,能否利用深度学习将非线性失真进行拟合,同时结合信号处理手段可能是一个好的方向。(2)噪声下的语音识别仍有待突破。信号处理擅长处理线性问题,深度学习擅长处理非线性问题,而实际问题一定是线性和非线性的叠加,因此一定是两者融合才有可能更好地解决噪声下的语音识别问题。。

   一个众所周知的应用是自动语音识别,以应对不同的说话速度。广州信息化语音识别设计

自动语音识别(Automatic Speech Recognition, ASR),也可以简称为语音识别。深圳未来语音识别标准

    语音识别在噪声中比在安静的环境下要难得多。目前主流的技术思路是,通过算法提升降低误差。首先,在收集的原始语音中,提取抗噪性较高的语音特征。然后,在模型训练的时候,结合噪声处理算法训练语音模型,使模型在噪声环境里的鲁棒性较高。在语音解码的过程中进行多重选择,从而提高语音识别在噪声环境中的准确率。完全消除噪声的干扰,目前而言,还停留在理论层面。(3)模型的有效性识别系统中的语言模型、词法模型在大词汇量、连续语音识别中还不能完全正确的发挥作用,需要有效地结合语言学、心理学及生理学等其他学科的知识。并且,语音识别系统从实验室演示系统向商品的转化过程中还有许多具体细节技术问题需要解决。智能语音识别系统研发方向许多用户已经能享受到语音识别技术带来的方便,比如智能手机的语音操作等。但是,这与实现真正的人机交流还有相当遥远的距离。目前,计算机对用户语音的识别程度不高,人机交互上还存在一定的问题,智能语音识别系统技术还有很长的一段路要走,必须取得突破性的进展,才能做到更好的商业应用,这也是未来语音识别技术的发展方向。在语音识别的商业化落地中,需要内容、算法等各个方面的协同支撑。深圳未来语音识别标准

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