- •1 Разработка информационной системы (ее структуры, информационного, алгоритмического и математического обеспечения)
- •Современное состояние исследований и разработок в области информационных систем распознавания речи
- •1.1.1 1950-1965Гг.: Начало исследований
- •1.1.2 1970-Е: Системы постепенно приобретают популярность
- •1.1.3 1980-Е: Распознавание речи оправдывает прогнозы
- •1.1.4 1990-Е: Автоматическое распознавание речи получает широкое распространение
- •1.1.5 2000-Е: Застой в распознавании речи
- •Способы и этапы распознавания речи
- •ViaVoice (компания «ibm»)
- •Современные программные продукты для распознавания голосовых команд
- •Моделирование процесса распознавания голосовых команд
- •Моделирование информационной системы распознавания голосовых команд
- •Выводы по разделу
1.1.5 2000-Е: Застой в распознавании речи
К 2001 году распознавание речи поднялось до 80-процентной точности, и прогресс технологии остановился. Системы распознавания работали отлично, когда языковой словарь был ограничен.
Большинство пользователей даже не догадывались, что распознавание голоса и голосовые команды были встроены в Windows Vista и Mac Os. Windows Speech Recognition и голосовые команды OS X были интересными, но недостаточно точными и удобными, как клавиатура и мышь. [http://www.pcworld.com/article/126613/article.html]
Технология распознавания речи получила второе дыхание после появления приложения Google Voice Search для iPhone. Влияние этого приложения было значительным по двум причинам. Во-первых, телефоны и другие мобильные устройства — это идеальные объекты для распознавания речи, заменяющие крошечные экранные клавиатуры альтернативными методами ввода. Во-вторых, у Google была возможность разгрузить этот процесс, используя свои облачные дата-центры, направив всю их мощь для крупномасштабного анализа данных для поиска совпадений между словами пользователей и огромного числа образцов голосовых запросов, которые они получали.
Узким местом распознавания речи всегда были доступность данных и возможность эффективной их обработки. Приложение же добавило к анализу данные миллиардов поисковых запросов, чтобы лучше предугадывать, что же вы сказали.
В 2010 году Google добавил персональное распознавание в голосовой поиск телефонов под управлением Android. Программное обеспечение могло записывать голосовые запросы пользователей для построения более точной голосовой модели. Также компания добавила распознавание голоса в свой браузер Chrome в середине 2011 года. Система Google теперь позволяет распознать 230 миллиардов слов.
Потом появилась Siri. Так же, как и система Goggle Voice Search, она полагается на облачные вычисления. Она использует те данные, которые ей известны о тебе, чтобы сгенерировать вытекающий из контекста ответ и отвечает на твой запрос, как некая личность.
1.1.6 Будущее: Точная и повсеместная речь
Итак, большое количество приложений указывает на то, что время распознавания речи пришло, эти приложения не только позволят контролировать компьютер с помощью голоса или конвертировать голос в текст — они будут также способны различать разные языки, позволят выбирать голос помощника из различных вариантов. [http://habrahabr.ru/post/131945/]
Способы и этапы распознавания речи
Для оценки эффективности систем распознавания речи применяют много показателей, интегральными же критериями оценки производительности таких систем служат точность распознавания речи (звуков, слов или фраз) и скорость обработки речевого сигнала. В идеальном случае система должна обеспечивать практически 100% точность распознавания речи при мгновенном выводе результата. Но учитывая ограниченные возможности существующих вычислительных ресурсов при решении таких сложных интеллектуальных задач как автоматическое распознавание речи человека, приходится находить компромисс между точностью и скоростью обработки.
И тем не менее, главной проблемой остается точность распознавания, которая непосредственно завит от способа распознавания речи. [http://www.dissercat.com/content/modeli-i-programmnaya-realizatsiya-raspoznavaniya-russkoi-rechi-na-osnove-morfemnogo-analiza#ixzz2NLwlO23T].
Выделяют несколько основных способов распознавания речи:
Распознавание отдельных команд.
Распознавание по грамматике.
Поиск ключевых слов в потоке слитной речи.
Распознавание слитной речи на большом словаре (LVCSR — large vocabulary continuous speech recognition).
Сравнительный анализ приведен в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Сравнительный анализ способов распознавания речи
Способ распознавания |
Суть технологии |
Техническая реализация |
Применение |
По отдельным командам |
Раздельное произнесение и последующее распознавание слова или словосочетания из небольшого заранее заданного словаря |
Точность распознавания ограничена объемом заданного словаря. При соблюдении этого условия данная технология позволяет достичь самой высокой достоверности распознавания |
Голосовая навигация по сайтам, системы «Умный дом», управление устройствами |
По грамматике |
Распознавание фраз, соответствующих определенным заданным правилам (грамматике) |
Для задания грамматик используются стандартные XML-языки, обмен данными между системой распознавания и приложением, как правило, осуществляется по протоколу MRCP |
Системы голосового самообслуживания |
По ключевым словам |
Распознавание отдельных участков речи |
Произнесенная речь не полностью преобразуется в текст - в ней автоматически находятся лишь те участки, которые содержат заданные слова или словосочетания. |
Поисковые системы, системы мониторинга речи |
Слитная речь на большом словаре |
Эта технология самый труднореализуемый тип взаимодействия человека и машины – все, что сказано, дословно преобразуется в текст. |
Задача полноценного распознавания слитной речи не решена нигде в мире, однако, достоверность распознавания уже достаточно высока для использования технологии на практике |
Широкая сфера применения. |
Как видно из сравнения самая высокая точность распознавания речи по отдельным командам. Эта технология за счет относительной простоты реализации и достаточно широкой сферы применения получила самое большое распространение, поэтому создание системы именно такого уровня будет наиболее востребованным в ближайшие годы. Исходя из этого, дальнейшее исследование по созданию информационной системы (ИС) голосового управления персональным компьютером (ПК) будет проводиться на основе этого способа.
Процесс распознавания речи включает в себя несколько обобщенных этапов. На каждом из этапов для обработки речевого сигнала используется целый ряд различных подходов. Итак:
Ввод речевого сигнала;
Предварительная обработка;
Распознавание фонем и слов;
Понимание речи.
Непосредственно для распознавания речевого сигнала в ИС голосового управления ПК целесообразно использовать готовое программное решение. Для этого проведем исследование рынка и обзор существующих программных продуктов.
