天津语音识别

    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。实时语音识别就是对音频流进行实时识别。天津语音识别

    语音识别包括两个阶段:训练和识别。不管是训练还是识别，都必须对输入语音预处理和特征提取。训练阶段所做的具体工作是收集大量的语音语料，经过预处理和特征提取后得到特征矢量参数，通过特征建模达到建立训练语音的参考模型库的目的。而识别阶段所做的主要工作是将输入语音的特征矢量参数和参考模型库中的参考模型进行相似性度量比较，然后把相似性高的输入特征矢量作为识别结果输出。这样，终就达到了语音识别的目的。语音识别的基本原理是现有的识别技术按照识别对象可以分为特定人识别和非特定人识别。特定人识别是指识别对象为专门的人，非特定人识别是指识别对象是针对大多数用户，一般需要采集多个人的语音进行录音和训练，经过学习，达到较高的识别率。基于现有技术开发嵌入式语音交互系统，目前主要有两种方式:一种是直接在嵌入式处理器中调用语音开发包;另一种是嵌入式处理器外扩展语音芯片。第一种方法程序量大，计算复杂，需要占用大量的处理器资源，开发周期长;第二种方法相对简单，只需要关注语音芯片的接口部分与微处理器相连，结构简单，搭建方便，微处理器的计算负担降低，增强了可靠性，缩短了开发周期。本文的语音识别模块是以嵌入式微处理器为说明。天津语音识别信号处理和特征提取可以视作音频数据的预处理部分，一般来说，一段高保真、无噪声的语言是非常难得的。

    在我们的生活中，语言是传递信息重要的方式，它能够让人们之间互相了解。人和机器之间的交互也是相同的道理，让机器人知道人类要做什么、怎么做。交互的方式有动作、文本或语音等等，其中语音交互越来越被重视，因为随着互联网上智能硬件的普及，产生了各种互联网的入口方式，而语音是简单、直接的交互方式，是通用的输入模式。在1952年，贝尔研究所研制了世界上能识别10个英文数字发音的系统。1960年英国的Denes等人研制了世界上语音识别（ASR）系统。大规模的语音识别研究始于70年代，并在单个词的识别方面取得了实质性的进展。上世纪80年代以后，语音识别研究的重点逐渐转向更通用的大词汇量、非特定人的连续语音识别。90年代以来，语音识别的研究一直没有太大进步。但是，在语音识别技术的应用及产品化方面取得了较大的进展。自2009年以来，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。深度学习研究使用预训练的多层神经网络，提高了声学模型的准确率。微软的研究人员率先取得了突破性进展，他们使用深层神经网络模型后，语音识别错误率降低了三分之一，成为近20年来语音识别技术方面快的进步。另外，随着手机等移动终端的普及。

    MarkGales和SteveYoung在2007年对HMM在语音识别中的应用做了详细阐述。随着统计模型的成功应用，HMM开始了对语音识别数十年的统治，直到现今仍被看作是领域内的主流技术。在DARPA的语音研究计划的资助下，又诞生了一批的语音识别系统，其中包括李开复()在卡耐基梅隆大学攻读博士学位时开发的SPHINX系统。该系统也是基于统计模型的非特定说话人连续语音识别系统，其采用了如下技术：①用HMM对语音状态的转移概率建模；②用高斯混合模型(GaussianMixtureModel，GMM)对语音状态的观察值概率建模。这种把上述二者相结合的方法，称为高斯混合模型-隐马尔可夫模型(GaussianMixtureModel-HiddenMarkovModel，GMM-HMM)[9]。在深度学习热潮出现之前，GMM-HMM一直是语音识别主流的技术。值得注意的是，在20世纪80年代末，随着分布式知识表达和反向传播算法(Backpropagation，BP)的提出，解决了非线性学习问题，于是关于神经网络的研究兴起，人工神经网络(ArtificialNeuralNetwork，ANN)被应用到语音领域并且掀起了一定的热潮。这是具有里程碑意义的事件。它为若干年后深度学习在语音识别中的崛起奠定了一定的基础。但是由于人工神经网络其自身的缺陷还未得到完全解决。多人语音识别及离线语音识别也是当前需要重点解决的问题。

    而解决后者则更像应用商店的开发者。这里面蕴含着巨大的挑战和机遇。在过去功能型操作系统的打造过程中，国内的程序员们更多的是使用者的角色，但智能型操作系统虽然也可以参照其他，但这次必须自己来从头打造完整的系统。（国外巨头不管在中文相关的技术上还是内容整合上事实上都非常薄弱，不存在国内市场的可能性）随着平台服务商两边的问题解决的越来越好，基础的计算模式则会逐渐发生改变，人们的数据消费模式会与不同。个人的计算设备（当前主要是手机、笔记本、Pad）会根据不同场景进一步分化。比如在车上、家里、工作场景、路上、业务办理等会根据地点和业务进行分化。但分化的同时背后的服务则是统一的，每个人可以自由的根据场景做设备的迁移，背后的服务虽然会针对不同的场景进行优化，但在个人偏好这样的点上则是统一的。人与数字世界的接口，在现在越来越统一于具体的产品形态（比如手机），但随着智能型系统的出现，这种统一则会越来越统一于系统本身。作为结果这会带来数据化程度的持续加深，我们越来越接近一个数据化的世界。总结从技术进展和产业发展来看，语音识别虽然还不能解决无限制场景、无限制人群的通用识别问题。语音识别的许多方面已经被一种叫做长短期记忆 (LSTM)的深度学习方法所取代。天津语音识别

开源框架目前开源世界里提供了多种不同的语音识别工具包，为开发者构建应用提供了很大帮助。天津语音识别

    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。天津语音识别