深圳信息化语音识别

    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。语音识别是项融多学科知识的前沿技术，覆盖数学与统计学、声学与语言学、计算机与人工智能等基础前沿学科。深圳信息化语音识别

    机器必然要超越人类的五官，能够看到人类看不到的世界，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，其中的共有三个关键节点，两个和技术有关，一个和应用有关。关键节点是1988年的一篇博士论文，开发了基于隐马尔科夫模型（HMM）的语音识别系统——Sphinx，当时实现这一系统的正是现在的投资人李开复。从1986年到2010年，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，在1998年前后IBM、微软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2009年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，比如Siri、GoogleAssistant等，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。Siri刚一面世的时候，时任GoogleCEO的施密特就高呼，这会对Google的搜索业务产生根本性威胁，但事实上直到AmazonEcho的面世，这种根本性威胁才真的有了具体的载体。深圳信息化语音识别一个众所周知的应用是自动语音识别，以应对不同的说话速度。

    还可能存在语种混杂现象，如中英混杂(尤其是城市白领)、普通话与方言混杂，但商业机构在这方面的投入还不多，对于中英混杂语音一般*能识别简单的英文词汇(如"你家Wi-Fi密码是多少")，因此如何有效提升多语种识别的准确率，也是当前语音识别技术面临的挑战之一。语音识别建模方法语音识别建模方法主要分为模板匹配、统计模型和深度模型几种类型，以下分别介绍DTW、GMM-HMM、DNN-HMM和端到端模型。往往会因为语速、语调等差异导致这个词的发音特征和时间长短各不相同。这样就造成通过采样得到的语音数据在时间轴上无法对齐的情况。如果时间序列无法对齐，那么传统的欧氏距离是无法有效地衡量出这两个序列间真实的相似性的。而DTW的提出就是为了解决这一问题，它是一种将两个不等长时间序列进行对齐并且衡量出这两个序列间相似性的有效方法。DTW采用动态规划的算法思想，通过时间弯折，实现P和Q两条语音的不等长匹配，将语音匹配相似度问题转换为**优路径问题。DTW是模板匹配法中的典型方法，非常适合用于小词汇量孤立词语音识别系统。但DTW过分依赖端点检测，不适合用于连续语音识别，DTW对特定人的识别效果较好。动态时间规整（DTW），它是在马尔可夫链的基础上发展起来的。

    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。语音识别的精度和速度取决实际应用环境。

    随着科学技术的不断发展，智能语音技术已经融入了人们的生活当中，给人们的生活带来了巨大的方便，其中很多智能家居都会使用离线语音识别模块，这种技术的科技含量非常高，而且它的使用性能也非常好，通过离线语音技术的控制，人们不需要有任何的网络限制，就可以对智能家居进行智能化操控。人们之所以如此的重视智能家居技术，是因为人们生活当中需要智能化来提高生活效率，提高人们的生活质量，所以物联网发展以离线语音识别模块为主的技术突飞猛进，并且已经应用到了各个领域当中，在智能化家居当中，智能语音电视，智能冰箱，以及智能照明系统，全部都已经应用了离线语音识别技术。离线语音识别模块而且这项技术的实用性非常强，随着技术的不断创新，离线语音识别的局限性变得越来越小，人们可以不需要和app的操控，不需要连接网络，就可以通过离线语音识别模块来进行智能化操控，简化了使用智能家居的操作流程，而且智能化离线语音识别的能力非常强，应用到家居生活当中，得到了很好的口碑。所以人们如果想要了解更多关于离线语音识别模块，小编可以分享更多知识，让人们了解离线语音技术的成熟度，并且在今后的智能家居使用过程当中。不使用训练的系统被称为“说话者无关”系统。深圳信息化语音识别

意味着具备了与人类相仿的语言识别能力。深圳信息化语音识别

    即在解码端通过搜索技术寻找优词串的方法。连续语音识别中的搜索，就是寻找一个词模型序列以描述输入语音信号，从而得到词解码序列。搜索所依据的是对公式中的声学模型打分和语言模型打分。在实际使用中，往往要依据经验给语言模型加上一个高权重，并设置一个长词惩罚分数。语音识别本质上是一种模式识别的过程，未知语音的模式与已知语音的参考模式逐一进行比较，佳匹配的参考模式被作为识别结果。当今语音识别技术的主流算法，主要有基于动态时间规整（DTW）算法、基于非参数模型的矢量量化（VQ）方法、基于参数模型的隐马尔可夫模型（HMM）的方法、以及近年来基于深度学习和支持向量机等语音识别方法。站在巨人的肩膀上：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。但这些工具各有优劣，需要根据具体情况选择使用。下表为目前相对流行的工具包间的对比，大多基于传统的HMM和N-Gram语言模型的开源工具包。对于普通用户而言，大多数人都会知道Siri或Cortana这样的产品。而对于研发工程师来说，更灵活、更具专注性的解决方案更符合需求，很多公司都会研发自己的语音识别工具。（1）CMUSphinix是卡内基梅隆大学的研究成果。深圳信息化语音识别

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