feed-forwardsequentialmemorynetwork,FSMN),在DNN的隐层旁增加了一个“记忆模块”,这个记忆模块用来存储对判断当前语音帧有用的语音信号的历史信息和未来信息,并且只需等待有限长度的未来语音帧。随后,科大讯飞进一步提出了深度全序列卷积神经网络(DFCNN)。2018年,阿里巴巴改良并开源了语音识别模型DFSMN(DeepFSMN)。2018年,中科院自动化所率先把Transformer应用到语音识别任务,并进一步拓展到中文语音识别。不管是在研究成果还是在产品性能体验上,国内的语音行业整体水平已经达到甚至超越了国际水平。2016年10月,时任百度首席科学家的吴恩达在对微软的语音识别技术与人类水平持平的消息表示祝贺的同时声称,百度的汉语语音识别在2015年就已经超越了人类的平均水平,也就是说百度比微软提前一年实现了这一成绩。当前语音识别系统依然面临着不少应用挑战,其中包括以下主要问题:鲁棒性。目前语音识别准确率超过人类水平主要还是在受限的场景下,比如在安静环境的情况下,而一旦加入干扰信号,尤其是环境噪声和人声干扰,性能往往会明显下降。因此,如何在复杂场景(包括非平稳噪声、混响、远场)下,提高语音识别的鲁棒性,研发"能用=>好用"的语音识别产品。在另一个视频中走得快,或者即使在一次观察过程中有加速和减速,也可以检测到行走模式的相似性。江苏语音识别工具
语音识别技术飞速发展,又取得了几个突破性的进展。1970年,来自前苏联的Velichko和Zagoruyko将模式识别的概念引入语音识别中。同年,Itakura提出了线性预测编码(LinearPredictiveCoding,LPC)技术,并将该技术应用于语音识别。1978年,日本人Sakoe和Chiba在前苏联科学家Vintsyuk的工作基础上,成功地使用动态规划算法将两段不同长度的语音在时间轴上进行了对齐,这就是我们现在经常提到的动态时间规整(DynamicTimeWarping,DTW)。该算法把时间规整和距离的计算有机地结合起来,解决了不同时长语音的匹配问题。在一些要求资源占用率低、识别人比较特定的环境下,DTW是一种很经典很常用的模板匹配算法。这些技术的提出完善了语音识别的理论研究,并且使得孤立词语音识别系统达到了一定的实用性。此后,以IBM公司和Bell实验室为的语音研究团队开始将研究重点放到大词汇量连续语音识别系统(LargeVocabularyContinuousSpeechRecognition,LVCSR),因为这在当时看来是更有挑战性和更有价值的研究方向。20世纪70年代末,Linda的团队提出了矢量量化(VectorQuantization。VQ)的码本生成方法,该项工作对于语音编码技术具有重大意义。湖北语音识别机通过方向盘上的手指控制,启动语音识别系统,并通过音频提示向驾驶员发出信号。
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。
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)。
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。
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。
语音识别目前已使用在生活的各个方面:手机端的语音识别技术。内蒙古语音识别机
设计有效的算法来重新划分表示为加权有限状态换能器的格子,其中编辑距离为验证某些假设的有限状态换能器。江苏语音识别工具
特别是在Encoder层,将传统的RNN完全用Attention替代,从而在机器翻译任务上取得了更优的结果,引起了极大关注。随后,研究人员把Transformer应用到端到端语音识别系统中,也取得了非常明显的改进效果。另外,生成式对抗网络(GenerativeAdversarialNetwork,GAN)是近年来无监督学习方面具前景的一种新颖的深度学习模型,"GenerativeAdversarialNets",文中提出了一个通过对抗过程估计生成模型框架的全新方法。通过对抗学习,GAN可用于提升语音识别的噪声鲁棒性。GAN网络在无监督学习方面展现出了较大的研究潜质和较好的应用前景。从一个更高的角度来看待语音识别的研究历程,从HMM到GMM,到DNN,再到CTC和Attention,这个演进过程的主线是如何利用一个网络模型实现对声学模型层面更准的刻画。换言之,就是不断尝试更好的建模方式以取代基于统计的建模方式。在2010年以前,语音识别行业水平普遍还停留在80%的准确率以下。机器学习相关模型算法的应用和计算机性能的增强,带来了语音识别准确率的大幅提升。到2015年,识别准确率就达到了90%以上。谷歌公司在2013年时,识别准确率还只有77%,然而到2017年5月时,基于谷歌深度学习的英语语音识别错误率已经降低到。江苏语音识别工具