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【悟空揭秘】電話機器人的「識別」秘密 1 —— 語音識別

　　電話機器人' target='_blank'>電話機器人是近幾年興起的人工智能' target='_blank'>人工智能產(chǎn)品，它主要通過電話群呼潛在客戶，溝通進行信息篩選，幫助企業(yè)選擇意向客戶。企業(yè)使用電話機器人可以減少人工成本，提高工作效率。　　電話溝通也是語言進行信息交流的一種方式，對人類來說，這是十分簡單的一件事，但對于機器而言，就不是一件易事了，其中涉及了自動語音識別技術(shù)。

　　語音識別，又稱為自動語音識別（AutomaticSpeechRecognition，ASR），指讓計算機自動將人類的語音內(nèi)容轉(zhuǎn)換成相應(yīng)文字。

　　語音識別技術(shù)已經(jīng)有五十多年的歷史，真正開始得到廣泛應(yīng)用，還是近幾年的事。隨著移動設(shè)備、可穿戴設(shè)備、智能家居設(shè)備、車載系統(tǒng)變得越來越流行，對話交互也逐漸變成了人機交互中的重點。

　　1、語音識別的組成部分

　　語音識別主要由以下幾個基本模塊組成：信息處理和特征處理、聲學模型（AM）、語言模型（LM）、發(fā)音詞典和解碼器。

　　信號處理和特征提取。

　　它是語音識別系統(tǒng)的第一部分，其主要任務(wù)是接收最原始的音頻信號，為后面的聲學模型提取合適的有代表性的特征向量。同時，它也包括了一些信號處理技術(shù)，如盡可能降低環(huán)境噪聲、信道失真、說話人等因素對特征造成的影響。

　　聲學模型。

　　通常的語音識別系統(tǒng)大都使用隱馬爾科夫模型對詞、音節(jié)、音素等基本的聲學單元進行建模，生成聲學模型。可以簡單理解為是對發(fā)聲的建模，它能夠把語音輸入轉(zhuǎn)換成聲學表示的輸出。

　　語言模型。

　　語言模型對系統(tǒng)所需識別的語言進行建模。正則語言、上下文無關(guān)文法在內(nèi)的各種語言模型都可以作為語言模型，目前大多數(shù)的語音識別系統(tǒng)普遍采用的還是基于統(tǒng)計的N元（N-gram）模型及其變體。它可以估計通過訓練學習詞與詞之間的相互關(guān)系，來估計假設(shè)詞序列的可能性。

　　發(fā)音詞典。

　　發(fā)音詞典包含系統(tǒng)所能處理的單詞的集合及其發(fā)音。發(fā)音詞典得到了聲學模型建模單元和語言模型建模單元之間的映射關(guān)系，將兩者連接起來，組成一個搜索的狀態(tài)空間用于解碼器進行解碼工作。

　　解碼器。

　　解碼器是語音識別系統(tǒng)的核心之一，其任務(wù)主要負責讀取輸入的語音信號的特征序列，再根據(jù)聲學模型、語言模型及發(fā)音詞典，解碼出以最大概率輸出該信號的詞串。　　語音識別就是一個先編碼后解碼的過程，信號處理和特征提取就是編碼的過程，由原始的語音得到語音向量。后面即是對語音向量的解碼，而解碼需要上面提到的聲學模型和語言模型。

　　2、機器如何識別語音

　　與計算機視覺不同，語音識別有且只有一個核心任務(wù)——將人類的語音轉(zhuǎn)換成文字。簡單來描述機器識別語音的過程：語言由單詞組成，單詞由音素組成，假如我們將一段語音的聲波按幀切開，用幀組成狀態(tài)，用狀態(tài)組成音素，再將音素合成單詞，語音就變成了文字。

　　音素：音素是最小的語音單位，一個發(fā)音動作形成一個音素。音素構(gòu)成音節(jié)，音節(jié)又構(gòu)成不同的詞和短語。音素又分為元音和輔音。　　狀態(tài)：這里可以將其理解成比音素更細致的語音單位。通常把一個音素劃分成3個狀態(tài)。

　　3、語音識別的應(yīng)用及發(fā)展

　　現(xiàn)在中應(yīng)用比較廣泛的語音識別軟件有IBM公司的Viovoice、科大訊飛的語音識別產(chǎn)品、蘋果的Siri等，而如今市面上的智能音箱、車載裝備等產(chǎn)品也都是語音識別看得見摸得著的應(yīng)用。可以說，語音識別技術(shù)是人工智能落地比較成熟的技術(shù)領(lǐng)域之一。　　雖然語音識別技術(shù)仍然還有許多亟待提高的地方，比如方言的語音識別、高噪音環(huán)境下的語音識別等方面還有一段路要走。但不可否認的是，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，語音識別技術(shù)也將不斷獲得突破，有著更加廣闊的發(fā)展空間。
擴展：揭秘|電話機器人的「理解」秘密2——自然語言處理（http://www.hzdaba.com/news/2018/0818/256.html）

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