深圳未来语音识别

时间:2024年02月18日 来源:

    机器必然要超越人类的五官,能够看到人类看不到的世界,听到人类听不到的世界。语音识别的产业历程语音识别这半个多世纪的产业历程中,其中的共有三个关键节点,两个和技术有关,一个和应用有关。关键节点是1988年的一篇博士论文,开发了基于隐马尔科夫模型(HMM)的语音识别系统——Sphinx,当时实现这一系统的正是现在的投资人李开复。从1986年到2010年,虽然混合高斯模型效果得到持续改善,而被应用到语音识别中,并且确实提升了语音识别的效果,但实际上语音识别已经遭遇了技术天花板,识别的准确率很难超过90%。很多人可能还记得,在1998年前后IBM、微软都曾经推出和语音识别相关的软件,但终并未取得成功。第二个关键节点是2009年深度学习被系统应用到语音识别领域中。这导致识别的精度再次大幅提升,终突破90%,并且在标准环境下逼近98%。有意思的是,尽管技术取得了突破,也涌现出了一些与此相关的产品,比如Siri、GoogleAssistant等,但与其引起的关注度相比,这些产品实际取得的成绩则要逊色得多。Siri刚一面世的时候,时任GoogleCEO的施密特就高呼,这会对Google的搜索业务产生根本性威胁,但事实上直到AmazonEcho的面世,这种根本性威胁才真的有了具体的载体。语音识别模块被广泛应用在AI人工智能产品、智能家居遥控、智能玩具等多种领域上。深圳未来语音识别

    CNN本质上也可以看作是从语音信号中不断抽取特征的一个过程。CNN相比于传统的DNN模型,在相同性能情况下,前者的参数量更少。综上所述,对于建模能力来说,DNN适合特征映射到空间,LSTM具有长短时记忆能力,CNN擅长减少语音信号的多样性,因此一个好的语音识别系统是这些网络的组合。端到端时代语音识别的端到端方法主要是代价函数发生了变化,但神经网络的模型结构并没有太大变化。总体来说,端到端技术解决了输入序列的长度远大于输出序列长度的问题。端到端技术主要分成两类:一类是CTC方法,另一类是Sequence-to-Sequence方法。传统语音识别DNN-HMM架构里的声学模型,每一帧输入都对应一个标签类别,标签需要反复的迭代来确保对齐更准确。采用CTC作为损失函数的声学模型序列,不需要预先对数据对齐,只需要一个输入序列和一个输出序列就可以进行训练。CTC关心的是预测输出的序列是否和真实的序列相近,而不关心预测输出序列中每个结果在时间点上是否和输入的序列正好对齐。CTC建模单元是音素或者字,因此它引入了Blank。对于一段语音,CTC**后输出的是尖峰的序列,尖峰的位置对应建模单元的Label,其他位置都是Blank。内蒙古语音识别学习神经网络已经逐渐用于语音识别,例如音素分类,孤立单词识别,视听语音识别、视听说话者识别和说话者适应。

    还可能存在语种混杂现象,如中英混杂(尤其是城市白领)、普通话与方言混杂,但商业机构在这方面的投入还不多,对于中英混杂语音一般*能识别简单的英文词汇(如"你家Wi-Fi密码是多少"),因此如何有效提升多语种识别的准确率,也是当前语音识别技术面临的挑战之一。语音识别建模方法语音识别建模方法主要分为模板匹配、统计模型和深度模型几种类型,以下分别介绍DTW、GMM-HMM、DNN-HMM和端到端模型。往往会因为语速、语调等差异导致这个词的发音特征和时间长短各不相同。这样就造成通过采样得到的语音数据在时间轴上无法对齐的情况。如果时间序列无法对齐,那么传统的欧氏距离是无法有效地衡量出这两个序列间真实的相似性的。而DTW的提出就是为了解决这一问题,它是一种将两个不等长时间序列进行对齐并且衡量出这两个序列间相似性的有效方法。DTW采用动态规划的算法思想,通过时间弯折,实现P和Q两条语音的不等长匹配,将语音匹配相似度问题转换为**优路径问题。DTW是模板匹配法中的典型方法,非常适合用于小词汇量孤立词语音识别系统。但DTW过分依赖端点检测,不适合用于连续语音识别,DTW对特定人的识别效果较好。动态时间规整(DTW),它是在马尔可夫链的基础上发展起来的。

    已有20年历史了,在Github和SourceForge上都已经开源了,而且两个平台上都有较高的活跃度。(2)Kaldi从2009年的研讨会起就有它的学术根基了,现在已经在GitHub上开源,开发活跃度较高。(3)HTK始于剑桥大学,已经商用较长时间,但是现在版权已经不再开源软件了。它的新版本更新于2015年12月。(4)Julius起源于1997年,一个主版本发布于2016年9月,主要支持的是日语。(5)ISIP是新型的开源语音识别系统,源于密西西比州立大学。它主要发展于1996到1999年间,版本发布于2011年,遗憾的是,这个项目已经不复存在。语音识别技术研究难点目前,语音识别研究工作进展缓慢,困难具体表现在:(1)输入无法标准统一比如,各地方言的差异,每个人独有的发音习惯等,口腔中元音随着舌头部位的不同可以发出多种音调,如果组合变化多端的辅音,可以产生大量的、相似的发音,这对语音识别提出了挑战。除去口音参差不齐,输入设备不统一也导致了语音输入的不标准。(2)噪声的困扰噪声环境的各类声源处理是目前公认的技术难题,机器无法从各层次的背景噪音中分辨出人声,而且,背景噪声千差万别,训练的情况也不能完全匹配真实环境。因而。一个连续语音识别系统大致包含了四个主要部分:特征提取、声学模型、语言模型和解码器等。

    所有语音交互产品都是端到端打通的产品,如果每家厂商都从这些基础技术来打造产品,那就每家都要建立自己云服务稳定,确保响应速度,适配自己所选择的硬件平台,逐项整合具体的内容(比如音乐、有声读物)。这从产品方或者解决方案商的视角来看是不可接受的。这时候就会催生相应的平台服务商,它要同时解决技术、内容接入和工程细节等问题,终达成试错成本低、体验却足够好的目标。平台服务并不需要闭门造车,平台服务的前提是要有能屏蔽产品差异的操作系统,这是AI+IOT的特征,也是有所参照的,亚马逊过去近10年里是同步着手做两件事:一个是持续推出面向终端用户的产品,比如Echo,EchoShow等;一个是把所有产品所内置的系统Alexa进行平台化,面向设备端和技能端同步开放SDK和调试发布平台。虽然GoogleAssistant号称单点技术,但从各方面的结果来看Alexa是当之无愧的系统平台,可惜的是Alexa并不支持中文以及相应的后台服务。国内则缺乏亚马逊这种统治力的系统平台提供商,当前的平台提供商分为两个阵营:一类是以百度、阿里、讯飞、小米、腾讯的传统互联网或者上市公司;一类是以声智等为新兴人工智能公司。新兴的人工智能公司相比传统公司产品和服务上的历史包袱更轻。更重要的是体现在世界范围内的各行各业在设计和部署语音识别系统时均采用了各种深度学习方法。内蒙古语音识别学习

大多数人会认为研发语音识别技术是一条艰难的道路,投入会巨大,道路会很漫长。深圳未来语音识别

    汉语的音节由声母、韵母和音调构成,其中音调信息包含在韵母中。所以,汉语音节结构可以简化为:声母+韵母。汉语中有409个无调音节,约1300个有调音节。汉字与汉语音节并不是一一对应的。一个汉字可以对应多个音节,一个音节可对应多个汉字,例如:和——héhèhuóhuòhútián——填甜语音识别过程是个复杂的过程,但其终任务归结为,找到对应观察值序列O的可能的词序列W^。按贝叶斯准则转化为:其中,P(O)与P(W)没有关系,可认为是常量,因此P(W|O)的*大值可转换为P(O|W)和P(W)两项乘积的*大值,di一项P(O|W)由声学模型决定,第二项P(W)由语言模型决定。为了让机器识别语音,首先提取声学特征,然后通过解码器得到状态序列,并转换为对应的识别单元。一般是通过词典将音素序列(如普通话的声母和韵母),转换为词序列,然后用语言模型规整约束,后得到句子识别结果。例如,对"天气很好"进行词序列、音素序列、状态序列的分解,并和观察值序列对应。其中每个音素对应一个HMM,并且其发射状态(深色)对应多帧观察值。人的发音包含双重随机过程,即说什么不确定。怎么说也不确定,很难用简单的模板匹配技术来识别。更合适的方法是用HMM这种统计模型来刻画双重随机过程。深圳未来语音识别

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