한국음향학회 1998년도 제15회 음성통신 및 신호처리 워크샵(KSCSP 98 15권1호)
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pp.315-319
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1998
대어휘 연속음성인식을 위한 확률 발음사전 모델에 대해서 제안하였다. 제안된 확률 발음 사전은 연속음성과 같은 자연스런 발성에서 자주 발생되는 단어의 변이를 확률적인 subword-state로 이루어진 HMM으로 모델화 함으로써 단어의 발음 변이를 효과적으로 표현할 수 있으며, 단위 인식 시스템의 성능을 보다 높일 수 있도록 구성되었다. 확률 발음사전의 생성은 음성 자료와 음소 모델을 이용하여 단어 단위의 분할과 학습을 통해서 자동으로 생성되게 됨 음소와 같은 언어학적인 단위뿐만 아니라 PLU 이나 비언어학적인 인식 모델을 이용한 연속음성인식기에도 적용이 가능하다.연속음성인식실험결과 확률 발음사전을 사용함으로써 표준 발음 표기를 사용하는 인식 시스템에 비해 단어 오류율은 39.8%, 문장 오류율은 24.4%의 큰 폭으로 오류율을 감소시킬 수 있었다.
수작업으로 이루어지고 있는 환경의 영향이나 작업의 영향에 따른 정신피로나 신체피로의 주관적인 평가를 자동화하기 위한 방법에 대하여 논하였다. 사람의 가장 자연스러운 의사소통인 평가어를 척도로 하여 평가가 이루어지는 음성인식기술을 응용한 주관평가법에 대하여 연구하였다. 주관평가의 자동화를 위하여 우선, 평가어에 대한 음성 인식을 한 후 인식된 평가 결과 데이터를 이용하여 설문지를 자동 생성시킴과 동시에 파일 형태로 저장시켰다. 음성 인식 알고리즘으로는 DTW(Dynamic Time Warping)인식 알고리즘을 사용하였고. 설문지 질의 내용은 집중도 평가를 이용하였다. 인식실험은 설문에 대한 응답에 필요한 평가어를 대상으로 하였다.
바이모달 음성인식 시스템에서 어떤 입술파라미터를 선정하느냐 그리고 얼마나 견인하게 추출하는 가에 따라서 인식률에 큰 영향을 미친다. 그래서 본 논문에서는 자동 추출 알고리듬을 이용하여 입술파라미터를 추출하고 안쪽 입술 파라미터가 바깥 입술 파라미터보다 바이모달 음성인식 시스템에 더 많은 영향을 미친다는 것을 보였다. 그리고 손으로 추출한 추출알고리듬과 비교하여 자동 추출알고리듬의 신뢰성을 비교하였다.
인간을 상대하는 자율장치는 고객의 자발적인 협조를 얻기 위해 암시적인 신호에 포함된 감정과 태도를 인지할 수 있어야 한다. 인간에게 음성은 가장 쉽고 자연스럽게 정보를 교환할 수 있는 수단이다. 지금까지 감정과 태도를 이해할 수 있는 자동시스템은 발성문장의 피치와 에너지에 기반한 특징을 활용하였다. 이와 같은 기존의 감정인식 시스템의 성능은 문장의 특정한 억양구간이 감정과 태도와 관련을 갖는다는 언어학적 지식의 활용으로 보다 높은 향상이 가능하다. 본 논문에서는 한국어 문미억양에 대한 언어학적 지식을 피치기반 특징과 다층신경망을 활용하여 구현한 자동시스템에 적용하여 감정인식률을 향상시킨다. 한국어 감정음성 데이터베이스를 대상으로 실험을 실시한 결과 $4\%$의 인식률 향상을 확인하였다.
최근 잡음이 심한 환경에서 음성인식을 신뢰성 있게 하기 위하여 입 모양의 움직임 (영상언어)과 음성을 같이 사용하는 방법이 활발히 연구되고 있다 본 논문에서는 영상언어 인식기의 결과와 음성인식기의 결과에 각각 가중치를 주어 결합하는 방법을 연구하였다. 각각의 인식 결과에 적절한 가중치를 결정하는 방법을 제안하였으며, 특히 음성정보에 들어있는 잡음의 정도와 영상정보의 화질에 따라 자동적으로 가중치를 결정하도록 하였다. 모의 실험 결과 제안된 방법에 의한 결합 인식률이 잡음이 심한 환경에서도 84% 이상의 인식률을 나타내었으며, 영상에 번짐효과가 있는 경우 영상의 번짐 정도를 고려한 결합 방법이 그렇지 않은 경우보다 우수한 인식 성능을 나타내었다.
음성인식기를 거친 결과는 오류를 포함할 수 있으며 이를 다른 자연어처리 응용에 이용하기 위해서는 오류의 검출과 수정과정이 필수적이다. 음성인식 오류 후처리는 그 성격상 문자인식 후처리와는 다른 접근 방법을 필요로 하며, 본 인구에서는 잡음환경을 제외한 특정 도메인에 국한된 음성발화 상황에 초점을 맞추고자 한다. 후처리 방법에 있어서는 통계적 접근과 패턴매칭에 의한 접근 방법이 있으며, 본 연구에서는 특정 도메인에서 사용되는 어휘의 의미정보를 포함하는 패턴을 자동으로 생성시켜 이에 의한 오류 검출 및 수정 방안을 제안한다. 본 실험에 사용된 도메인은 차량정보센터용 음성정보 제공 시나리오이며 상용 음성인식기를 후처리를 위한 개발 툴로 사용하였다.
입 모양 인식은 음성인식의 중요한 부분 중 하나로 이를 개선하기위한 다양한 연구가 진행되어 왔다. 기존의 연구에서는 주로 입술주변 영역을 관찰하고 인식하는데 초점을 두었으나, 본 논문은 음성인식 시스템에서 기존의 입술영역과 함께 입술, 턱, 뺨 등 다른 관심 영역을 고려하여 음성인식 시스템의 입모양 인식 성능을 비교하였다. 입 모양 인식의 관심 영역을 자동으로 검출하기 위해 객체 탐지 인공신경망을 사용하며, 이를 통해 다양한 관심영역을 실험하였다. 실험 결과 입술영역만 포함하는 ROI 에 대한 결과가 기존의 93.92%의 평균 인식률보다 높은 97.36%로 가장 높은 성능을 나타내었다.
본 연구의 목표는 시각장애인을 위해 음성 인식, 음성 합성 기술을 이용하여 일반인과 마찬가지로 개인의 특성에 맞는 홈페이지를 구축하게 하는 웹 사이트 자동 생성 툴을 개발하는 것이며, 음성매일, 개인 일정, 주소록, 북마크 등을 생성 할 수 있는 개인정보관리기능은 물론 개인 맞춤 정보 생성 기능을 제공하며, 시각장애인들이 원하는 정보를 스스로 제공하여 일반인과 공유함으로써 의사소통의 통로 역할을 담당 할 수 있게 한다. 웹 사이트 자동 생성 툴에서는 기본적인 명령어를 음성인식으로 처리할 수 있게 지원하며 음성출력이 지원되는 TTS를 추가적으로 제공한다. 본 연구개발을 통해 시각장애인들이 사회적 소외감을 없애며 정보화 시대에 동등한 위치에서 생활 할 수 있도록 하는 것이다.
확률적 모델을 이용한 HMM 으로 한국어 연속 음성 인식시스템을 구성하였다. 학습 모델로서는 양자화 DCK가 없는 연속출력 확률밀도를 사용한 연속출력 확률분포 HMM과 과도 구간 및 정상 구간의 시간구조를 충분히 BYGUS할 수 없는 것을 계속시간 확률 파라메터를 추가하여 보완한 이산 지속시간 제어 연속출력 확률분포 HMM을 이용하였다. 인식 알고리즘은 시계열 패턴의 시간축상에서의 비선형 신축을 고려한 에 매칭으로서, 음절의 경계를 자동으로 검출하는 O에을 이용하였다. 실험에서 사용된 연속음성데이타는 4연 숫자음과 연속음성 10문장으로 하였다. 인식 실험 결과 4연 숫자음에서 CHMM은 80.7%, DDCHMM은 92.9%의 인식률을 얻었고, 신문 사설에서 발췌한 연속 음성문장의 경우 CHMM 54.2%, DDCHMM에서는 68.9%을 얻어, 시간장 제어를 고려한 DDCHMM이 CHMM보다 SHB은 인식률을 얻었다.
음성 인식기의 오류는 음성기반 응용 시스템들의 성능에 크게 영향을 주기 때문에 오류를 줄이기 위한 효과적인 처리 방법이 필요하다. 기존의 후처리 기법들은 수동 작업을 통한 코퍼스나 규칙으로 후처리를 수행하는 것이 일반적이다. 본 논문에서는 문제나 인식기의 특성에 무관하게 자동으로 학습할 수 있는 후처리 모델을 제안한다. 후처리의 문제를 오류의 인식과 수정으로 구분하고 오류 검출 문제는 순차적인 분류 문제로 간주하여 conditional random fields(CRFs)를 사용하고 오류 수정 규칙은 transformation-based learning(TBL)을 이용하여 자동 생성하여 적용하였다. 제안한 방법을 여행 예약 영역의 음성 인식기에 적용한 결과 삽입, 삭제, 치환 오류를 각각 25.85%, 3.57%, 7.42%을 수정하였으며, 이로 인해 인식기의 어휘 오류율을 2% 감소시킬 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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