语音识别自半个世纪前诞生以来,一直处于不温不火的状态,直到2009年深度学习技术的长足发展才使得语音识别的精度提高,虽然还无法进行无限制领域、无限制人群的应用,但也在大多数场景中提供了一种便利高效的沟通方式。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,并能产生兴趣投身于这个行业。语音识别,通常称为自动语音识别,英文是AutomaticSpeechRecognition,缩写为ASR,主要是将人类语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入,一般都是可以理解的文本内容,也有可能是二进制编码或者字符序列。但是,我们一般理解的语音识别其实都是狭义的语音转文字的过程,简称语音转文本识别(SpeechToText,STT)更合适,这样就能与语音合成(TextToSpeech,TTS)对应起来。语音识别是一项融合多学科知识的前沿技术,覆盖了数学与统计学、声学与语言学、计算机与人工智能等基础学科和前沿学科,是人机自然交互技术中的关键环节。但是,语音识别自诞生以来的半个多世纪,一直没有在实际应用过程得到普遍认可,一方面这与语音识别的技术缺陷有关,其识别精度和速度都达不到实际应用的要求。
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。黑龙江语音识别设置
没有任何一个公司可以全线打造所有的产品。语音识别的产业趋势当语音产业需求四处开花的同时,行业的发展速度反过来会受限于平台服务商的供给能力。跳出具体案例来看,行业下一步发展的本质逻辑是:在具体每个点的投入产出是否达到一个普遍接受的界限。离这个界限越近,行业就越会接近滚雪球式发展的临界点,否则整体增速就会相对平缓。不管是家居、金融、教育或者其他场景,如果解决问题都是非常高投入并且长周期的事情,那对此承担成本的一方就会犹豫,这相当于试错成本过高。如果投入后,没有可感知的新体验或者销量促进,那对此承担成本的一方也会犹豫,显然这会影响值不值得上的判断。而这两个事情,归根结底都必须由平台方解决,产品方或者解决方案方对此无能为力,这是由智能语音交互的基础技术特征所决定。从技术来看,整个语音交互链条有五项单点技术:唤醒、麦克风阵列、语音识别、自然语言处理、语音合成,其它技术点比如声纹识别、哭声检测等数十项技术通用性略弱,但分别出现在不同的场景下,并会在特定场景下成为关键。看起来关联的技术已经相对庞杂,但切换到商业视角我们就会发现,找到这些技术距离打造一款体验上佳的产品仍然有绝大距离。北京长语音识别意味着具备了与人类相仿的语言识别能力。
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。
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。随着人工智能的火热,现阶段越来越多的产品都想要加入语音功能。
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。语音识别,通常称为自动语音识别。内蒙古语音识别教程
怎么构建语音识别系统?语音识别系统构建总体包括两个部分:训练和识别。黑龙江语音识别设置
亚马逊的Echo音箱刚开始推出的两三年,国内的智能音箱市场还不温不火,不为消费者所接受,因此销量非常有限。但自2017年以来,智能家居逐渐普及,音箱市场开始火热,为抢占语音入口,阿里巴巴、百度、小米、华为等大公司纷纷推出了各自的智能音箱。据Canalys报告,2019年第1季度中国市场智能音箱出货量全球占比51%,超过美国,成为全球*大的智能音箱市场。据奥维云网(AVC)数据显示,2019年上半年中国智能音箱市场销量为1556万台,同比增长233%。随着语音市场的扩大,国内涌现出一批具有强大竞争力的语音公司和研究团队,包括云知声、思必驰、出门问问、声智科技、北科瑞声、天聪智能等。他们推出的语音产品和解决方案主要针对特定场景,如车载导航、智能家居、医院的病历输入、智能客服、会议系统、证券柜台业务等,因为采用深度定制,识别效果和产品体验更佳。在市场上获得了不错的反响。针对智能硬件的离线识别,云知声和思必驰等公司还研发出专门的语音芯片,进一步降低功耗,提高产品的性价比。在国内语音应用突飞猛进的同时,各大公司和研究团队纷纷在国际学术会议和期刊上发表研究成果。2015年,张仕良等人提出了前馈型序列记忆网络。黑龙江语音识别设置