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。
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。重庆语音识别公司
Hinton提出深度置信网络(DBN),促使了深度神经网络(DNN)研究的复苏。2009年,Hinton将DNN应用于语音的声学建模,在TIMIT上获得了当时好的结果。2011年底,微软研究院的俞栋、邓力又把DNN技术应用在了大词汇量连续语音识别任务上,降低了语音识别错误率。从此语音识别进入DNN-HMM时代。DNN-HMM主要是用DNN模型代替原来的GMM模型,对每一个状态进行建模,DNN带来的好处是不再需要对语音数据分布进行假设,将相邻的语音帧拼接又包含了语音的时序结构信息,使得对于状态的分类概率有了明显提升,同时DNN还具有强大环境学习能力,可以提升对噪声和口音的鲁棒性。简单来说,DNN就是给出输入的一串特征所对应的状态概率。由于语音信号是连续的,各个音素、音节以及词之间没有明显的边界,各个发音单位还会受到上下文的影响。虽然拼帧可以增加上下文信息,但对于语音来说还是不够。而递归神经网络(RNN)的出现可以记住更多历史信息,更有利于对语音信号的上下文信息进行建模。由于简单的RNN存在梯度炸和梯度消散问题,难以训练,无法直接应用于语音信号建模上,因此学者进一步探索,开发出了很多适合语音建模的RNN结构,其中有名的就是LSTM。河北语音识别设置这是一种允许计算机在具有特定限制的两个给定序列(例如时间序列)之间找到比较好匹配的方法。
Sequence-to-Sequence方法原来主要应用于机器翻译领域。2017年,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。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。**后,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。
导致我国的语音识别研究在整个20世纪80年代都没有取得学术成果,也没有开发出具有优良性能的识别系统。20世纪90年代,我国的语音识别研究持续发展,开始逐渐地紧追国际水平。在"863"计划、国家科技攻关计划、国家自然科学基金的支持下,我国在中文语音识别技术方面取得了一系列研究成果。21世纪初期,包括科大讯飞、中科信利、捷通华声等一批致力于语音应用的公司陆续在我国成立。语音识别企业科大讯飞早在2010年,就推出了业界中文语音输入法,移动互联网的语音应用。2010年以后,百度、腾讯、阿里巴巴等国内各大互联网公司相继组建语音研发团队,推出了各自的语音识别服务和产品。在此之后,国内语音识别的研究水平在之前建立的坚实基础上,取得了突飞猛进的进步。如今,基于云端深度学习算法和大数据的在线语音识别系统的识别率可以达到95%以上。科大讯飞、百度、阿里巴巴都提供了达到商业标准的语音识别服务,如语音输入法、语音搜索等应用,语音云用户达到了亿级规模。人工智能和物联网的迅猛发展,使得人机交互方式发生重大变革,语音交互产品也越来越多。国内消费者接受语音产品也有一个过程,开始的认知大部分是从苹果Siri开始。声学模型和语言模型都是当今基于统计的语音识别算法的重要组成部分。
技术和产业之间形成了比较好的正向迭代效应,落地场景越多,得到的真实数据越多,挖掘的用户需求也更准确,这帮助了语音识别技术快速进步,也基本满足了产业需求,解决了很多实际问题,这也是语音识别相对其他AI技术为明显的优势。不过,我们也要看到,语音识别的内涵必须不断扩展,狭义语音识别必须走向广义语音识别,致力于让机器听懂人类语言,这才能将语音识别研究带到更高维度。我们相信,多技术、多学科、多传感的融合化将是未来人工智能发展的主流趋势。在这种趋势下,我们还有很多未来的问题需要探讨,比如键盘、鼠标、触摸屏和语音交互的关系怎么变化?搜索、电商、社交是否再次重构?硬件是否逆袭变得比软件更加重要?产业链中的传感、芯片、操作系统、产品和内容厂商之间的关系又该如何变化?语音识别的狭义语音识别必须走向广义语音识别,致力让机器听懂人类语言,才能将语音识别研究带到更高维度。安徽语音识别公司
语音识别在噪声中比在安静的环境下要难得多。重庆语音识别公司
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,其有三个关键节点,两个和技术有关,一个和应用有关。,开发了个基于模型的语音识别系统,当时实现这一系统。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,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,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。刚一面世的时候,这会对搜索业务产生根本性威胁,但事实上直到的面世,这种根本性威胁才真的有了具体的载体。第三个关键点正是出现。
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