본 논문은 일본어 음성인식기 신규 개발을 위해 초기에 부족한 일본어 음성데이터를 보완하는 방법이다. 일본어 발음과 한국어 발음이 유사한 특성을 근거로 한국어 음성 데이터를 이용한 일본어 음향모델 성능개선 방법에 대하여 기술하였다. 이종언어 간 음성 데이터를 섞어서 훈련하는 방법인 Cross-Language Transfer, Cross-Language Adaptation, Data Pooling Approach등 방법을 설명하고, 각 방법들의 시뮬레이션을 통해 현재 보유하고 있는 일본어 음성데이터 양에 적절한 방법을 선정하였다. 기존의 방법들은 훈련용 음성데이터가 크게 부족한 환경에서의 효과는 검증되었으나, 목적 언어의 데이터가 어느 정도 확보된 상태에서는 성능 개선 효과가 미비하였다. 그러나 Data Pooling Approach의 훈련과정 중 Tyied-List를 목적 언어로만으로 구성 하였을 때, ERR(Error Reduction Rate)이 12.8 %로 성능이 향상됨을 확인하였다.
자동 음성 인식 (Automatic Speech Recognition) 기술이 발달함에 따라 자동 음성 인식 시스템의 성능을 높이기 위한 방법 중 하나로 자동 후처리기 연구(automatic post-processor)가 진행되어 왔다. 후처리기를 훈련시키기 위해서는 오류 유형이 포함되어 있는 병렬 말뭉치가 필요하다. 이를 만드는 간단한 방법 중 하나는 정답 문장에 오류를 삽입하여 오류 문장을 생성하여 pseudo 병렬 말뭉치를 만드는 것이다. 하지만 이는 실제적인 오류가 아닐 가능성이 존재한다. 이를 완화시키기 위하여 Back TranScription (BTS)을 이용하여 후처리기 모델 훈련을 위한 병렬 말뭉치를 생성하는 방법론이 존재한다. 그러나 해당 방법론으로 생성 할 경우 노이즈가 적을 수 있다는 관점이 존재하다. 이에 본 연구에서는 BTS 방법론과 인위적으로 노이즈 강도를 추가한 방법론 간의 성능을 비교한다. 이를 통해 BTS의 정량적 성능이 가장 높은 것을 확인했을 뿐만 아니라 정성적 분석을 통해 BTS 방법론을 활용하였을 때 실제 음성 인식 상황에서 발생할 수 있는 실제적인 오류를 더 많이 포함하여 병렬 말뭉치를 생성할 수 있음을 보여준다.
In this paper, we present a speech recognition system using a throat microphone. The use of this kind of microphone minimizes the impact of environmental noise. Due to the absence of high frequencies and the partial loss of formant frequencies, previous systems using throat microphones have shown a lower recognition rate than systems which use standard microphones. To develop a high performance automatic speech recognition (ASR) system using only a throat microphone, we propose two methods. First, based on Korean phonological feature theory and a detailed throat signal analysis, we show that it is possible to develop an ASR system using only a throat microphone, and propose conditions of the feature extraction algorithm. Second, we optimize the zero-crossing with peak amplitude (ZCPA) algorithm to guarantee the high performance of the ASR system using only a throat microphone. For ZCPA optimization, we propose an intensification of the formant frequencies and a selection of cochlear filters. Experimental results show that this system yields a performance improvement of about 4% and a reduction in time complexity of 25% when compared to the performance of a standard ZCPA algorithm on throat microphone signals.
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제6권1호
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pp.53-59
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2017
Optical character recognition (OCR) automatically recognizes text in an image. OCR is still a challenging problem in computer vision. A successful solution to OCR has important device applications, such as text-to-speech conversion and automatic document classification. In this work, we analyze character recognition performance using the current state-of-the-art deep-learning structures. One is the AlexNet structure, another is the LeNet structure, and the other one is the SPNet structure. For this, we have built our own dataset that contains digits and upper- and lower-case characters. We experiment in the presence of salt-and-pepper noise or Gaussian noise, and report the performance comparison in terms of recognition error. Experimental results indicate by five-fold cross-validation that the SPNet structure (our approach) outperforms AlexNet and LeNet in recognition error.
The goal of postprocessing in automatic speech recognition is to improve recognition performance by utterance verification at the output of recognition stage. It is focused on the effective rejection of out-of vocabulary words based on the confidence score of hypothesized candidate word. We present two methods for computing confidence scores. Both methods are based on the distance between each observation vector and the representative code vector, which is defined by the most likely code vector at each state. While the first method employs simple time normalization, the second one uses a normalization technique based on the concept of on-line garbage mode[1]. According to the speaker independent isolated words recognition experiment with discrete density HMM, the second method outperforms both the first one and conventional likelihood ratio scoring method[2].
본 논문에서는 형태소를 인식 단위로 하는 한국어 연속음성 인식의 성능 개선을 위해 결합형태소를 자동으로 생성하는 방법을 제시한다. 학습코퍼스의 54%를 차지하고 오인식의 주요인이 되는 단음절 형태소를 감소시켜서 인식 성능을 높이는 것을 목적으로 한다. 품사의 접속 규칙을 이용한 기존의 지식기반의 형태소 결합방법은 접속 규칙의 생성이 어렵고, 학습 코퍼스에 나타난 출현 빈도를 반영하지 못하여 저빈도 결합형태소를 다수 생성하는 경향을 보였다. 본 논문에서 제시하는 방법은 학습데이터의 통계정보를 이용하여 결합형태소를 자동 생성한다. 결합할 형태소 쌍 선정을 위한 평가척도로는 형태소 쌍의 빈도, 상호정보, 유니그램 로그 유도값(unigram log likelihood)을 이용하였고 여기에 한국어의 특성 반영을 위해 단음절 형태소 제약과 형태소 결합길이를 제한하는 두개의 제약사항을 추가하였다. 학습에 사용된 텍스트 코퍼스는 방송뉴스와 신문으로 구성된 7백만 형태소이고, 최빈도 2만 형태소 다중 발음사전을 사용하였다. 세가지 평가척도 중 빈도를 이용한 것의 성능이 가장 좋았고 여기에 제약조건을 반영하여 성능을 더 개선할 수 있었다. 특히 최대 결합 길이를 3으로 할 때의 성능이 가장 우수하여 언어모델 혼잡도는 117.9에서 97.3으로 18%감소했으며, 형태소 에러율 (MER: Morpheme error rate)은 21.3%에서 17.6%로 감소하였다. 이때 단음절 형태소는 54%에서 30%로 24%가 감소하였다.
본 논문에서는 음성 인식을 이용하여 전화를 교환해주는 자동 교환 시스템을 구현하고, 성능을 평가하였다. 구현된 시스템에는 필수적인 음성인식 이외에도 DSP 진단 기능, 인식 대상 어휘의 추가 및 변경기능, 음성 수집 기능 등이 구현 되었다. SCHMM (Semi-Continuous Hidden Markov Model)을 이용한 전화망에서의 화자 독립 고립 단어 가변 어휘 인식을 대상으로 하였으며, 실시간 구현을 위하여 Texas Instrument 사의 TMS320C32를 사용하였다〔6〕. 인식 어휘는 부서명 및 인명이고 1300여 단어일 때, 인식 성능은 91.5%이다.
Condition monitoring is very important in turbo machinery because single failure could cause critical damages to its plant. So, automatic fault recognition has been one of the main research topics in condition monitoring area. We have used a relatively new fault recognition method, Hidden Markov Model(HMM), for mechanical system. It has been widely used in speech recognition, however, its application to fault recognition of mechanical signal has been very limited despite its good potential. In this paper, discrete HMM(DHMM) was used to recognize the faults of rotor system to study its fault recognition ability. We set up a rotor kit under unbalance and oil whirl conditions and sampled vibration signals of two failure conditions. DHMMS of each failure condition were trained using sampled signals. Next, we changed the setup and the rotating speed of the rotor kit. We sampled vibration signals and each DHMM was applied to these sampled data. It was found that DHMMs trained by data of one rotating speed have shown good fault recognition ability in spite of lack of training data, but DHMMs trained by data of four different rotating speeds have shown better robustness.
본 연구는 치매노인환자의 생활의 질을 향상시키기 위한 대화시스템의 개발에 목표를 둔다. 제안된 시스템은 주로 세 가지 모듈, 즉, 음성인식, 시간테이블에 의해 구분된 대화 데이터베이스의 자동검색, 그리고 간호사의 녹음음성으로 이루어진 맞장구 등의 긍정적인 대답, 등으로 구성되어 있다. 첫 단계로서, 치매환자가 간호시설에서 자주 발화하는 대화의 내용을 조사하였다. 다음으로, 환자들의 요구를 충족시키기 위해 그들의 발화 음성을 자동인식 하도록 구성하였다. 여기서 시스템의 응답은 전문 간호사의 녹음음성으로 설계되었다. 시스템의 평가를 위해서 시스템이 도입되었을 때와 되지 않았을 때의 비교연구를 실시하였고, 치료 전문가(occupational therapist)들이 비디오 촬영을 통해서 남성 대상자의 반응을 평가하였다. 평가 견과는 치매환자의 요구를 충족시키는데 있어서 대화 시스템이 전문간호사들보다 더욱 답적이었다는 것을 보여준다. 게다가 제안된 시스템은 상호 대화에 있어서 간호사들보다 환자가 더 많이 말하도록 유도함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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