1 of 24

Распознавание речи.

Произносительные словари

​

​

​

​

​

​

П. А. Холявин

​

p.kholyavin@spbu.ru

​

​

​

13.03.2024

1

2 of 24

Произносительные словари

​

2

3 of 24

Представление лексикона как дерева

​

Допустим, у нас есть слова ban, band, banned, bat, beef. Как будет выглядеть дерево?

3

4 of 24

Методы создания словарей

​

1. Экспертный

​

2. Автоматический (grapheme-to-phoneme, G2P)

а) по правилам

б) с помощью машинного обучения

в) с помощью систем распознавания речи

​

3. Гибридный (?)

4

5 of 24

Автоматическая транскрипция

​

G2P (Grapheme-to-Phoneme)

​

  1. Определение фонемного состава (а какие фонемы?)

​

  • Определение фонетического качества звуков

​

​

+ проблема вариативности: какой вариант выбрать для системы?

​

5

6 of 24

Вариативность

​

6

7 of 24

Фонемная транскрипция

​

1) По словарю

7

8 of 24

Фонемная транскрипция

​

2) По правилам

​

Правила могут кодироваться в конечных автоматах, …

8

9 of 24

Фонемная транскрипция

​

3) Статистические методы и машинное обучение:

​

  • Марковские цепи
  • FST (конечные автоматы)
  • Нейронные сети: LSTM, трансформеры, …

9

10 of 24

Стыки слов

​

Кот бежит /kod bʲiʒɨt/

​

Отец дома /atʲe[dz] dóma/

​

Раз в жизни /raʒ (v) ʒɨzʲnʲi/

10

11 of 24

Фонетическая транскрипция

​

  1. Отражение коартикуляции звуков, влияние ударения

​

  • Стили произношения и типы произнесения

​

Типы произнесения: полный и неполный (невозможно восстановить фонемный состав)

​

[ɡəvɐˈrʲit]

[ɡəˈrʲit]

[ɡrʲit]

​

3. Влияние других просодических явлений

11

12 of 24

Взвешенные конечные преобразователи (WFST)

​

  1. Конечный автомат (finite-state acceptor)

​

​

​

​

​

​

  • Конечный преобразователь (finite-state transducer)

12

13 of 24

Phonetisaurus

​

  1. Выравнивание обучающего материала (alignment)

13

14 of 24

Phonetisaurus

​

  1. Выравнивание обучающего материала

14

15 of 24

Phonetisaurus

​

  1. Выравнивание обучающего материала

15

16 of 24

Phonetisaurus

​

  1. Обучение n-граммной модели на графемах

16

17 of 24

Phonetisaurus

​

  1. Декодирование (генерация транскрипции):
  2. Создание конечного акцептора

​

​

​

​

​

  • Композиция с n-граммной моделью

​

  • Поиск наилучшего пути

​

17

18 of 24

Другие методы

​

​

  1. Рекуррентные нейронные сети (RNN)

​

  • Listen, Attend and Spell (BiLSTM + attention)

​

  • Трансформеры

​

18

19 of 24

Listen, Attend and Spell

​

19

20 of 24

Генерация транскрипций с помощью ASR

​

​

  1. Автоматическая разметка на слова

​

  • Создание матрицы ошибок (confusion matrix)

​

  • Обучение N-граммной модели для “фонем”

​

  • Пофонемное распознавание слов/последовательностей слов, для которых нужны транскрипции

​

  • Удаление транскрипций, которые отличаются от существующих звуками, которые часто путаются системой (п. 2)

20

21 of 24

Генерация транскрипций с помощью ASR

​

21

22 of 24

Динамические словари

​

  1. Выбор варианта в зависимости от:

​

  • Темпа

​

  • Длины слова

​

  • Фонетического контекста

​

  • Лексического контекста

22

23 of 24

Оценка качества транскрипций

​

​

  1. Word Error Rate

​

  • Phone Error Rate

​

  • Phone-based dynamic programming (PDP)

23

24 of 24

Спасибо за внимание!

24