지금까지의 한국어 음소 인식에는 은닉 마르코프-가우시안 믹스쳐 모델(HMM-GMM)이나 인공신경망-HMM을 결합한 하이브리드 시스템이 주로 사용되어 왔다. 하지만 이 방법은 성능 개선 여지가 적으며, 전문가에 의해 제작된 강제정렬(force-alignment) 코퍼스 없이는 학습이 불가능하다는 단점이 있다. 이 모델의 문제로 인해 타 언어를 대상으로 한 음소 인식 연구에서는 이 단점을 보완하기 위해 순환 신경망(RNN) 계열 구조와 Connectionist Temporal Classification(CTC) 알고리즘을 결합한 신경망 기반 음소 인식 모델이 연구된 바 있다. 그러나 RNN 계열 모델을 학습시키기 위해 많은 음성 말뭉치가 필요하고 구조가 복잡해질 경우 학습이 까다로워, 정제된 말뭉치가 부족하고 기반 연구가 비교적 부족한 한국어의 경우 사용에 제약이 있었다. 이에 본 연구는 강제정렬이 불필요한 CTC 알고리즘을 도입하되, RNN에 비해 더 학습 속도가 빠르고 더 적은 말뭉치로도 학습이 가능한 합성곱 신경망(CNN)을 기반으로 한국어 음소 인식 모델을 구축하여 보고자 시도하였다. 총 2가지의 비교 실험을 통해 본 연구에서는 한국어에 존재하는 49가지의 음소를 판별하는 음소 인식기 모델을 제작하였으며, 실험 결과 최종적으로 선정된 음소 인식 모델은 CNN과 3층의 Bidirectional LSTM을 결합한 구조로, 이 모델의 최종 PER(Phoneme Error Rate)은 3.26으로 나타났다. 이는 한국어 음소 인식 분야에서 보고된 기존 선행 연구들의 PER인 10~12와 비교하면 상당한 성능 향상이라고 할 수 있다.
In many continuous speech recognition systems, phoneme is used as a basic recognition unit However, the coarticulation generated among neighboring phonemes makes difficult to recognize phonemes consistently. This paper proposes allophone as an alternative recognition unit. We have classified each phoneme into three different allophone groups by the location of phoneme within a syllable. For a recognition algorithm, time-delay neural network(TDNN) has been designed. To recognize all Korean allophones, TDNNs are constructed in modular fashion according to acoustic-phonetic features (e.g. voiced/unvoiced, the location of phoneme within a word). Each TDNN is trained independently, and then they are integrated hierarchically into a whole speech recognition system. In this study, we have experimented Korean plosives with phoneme-based recognition system and allophone-based recognition system. Experimental results show that allophone-based recognition is much less affected by the coarticulation.
The purpose of this study is to observe how Korean listeners detect a target phoneme with 'Focus' represented by prosodic prominence and question-induced semantic emphasis, and with intonational manipulation. According to the automated phoneme detection task using E-Prime, the Korean listeners detected phoneme targets more rapidly when the target-bearing words were in prominence position and in question-induced position. However, the presence of question-induced semantic emphasis reduced the prominence effect, so two effects interacted: when question-induced emphasis were primarily given as a cue, prominence which was given as secondary cue affected less to fine the new information. Besides, the intonation with manipulation was responded to faster than without manipulation.
Sentiment analysis is a technique of text mining that extracts feelings of the person who wrote the sentence like movie review. The preliminary researches of sentiment analysis identify sentiments by using the dictionary which contains negative and positive words collected in advance. As researches on deep learning are actively carried out, sentiment analysis using deep learning model with morpheme or word unit has been done. However, this model has disadvantages in that the word dictionary varies according to the domain and the number of morphemes or words gets relatively larger than that of phonemes. Therefore, the size of the dictionary becomes large and the complexity of the model increases accordingly. We construct a sentiment analysis model using recurrent neural network by dividing input data into phoneme-level which is smaller than morpheme-level. To verify the performance, we use 30,000 movie reviews from the Korean biggest portal, Naver. Morpheme-level sentiment analysis model is also implemented and compared. As a result, the phoneme-level sentiment analysis model is superior to that of the morpheme-level, and in particular, the phoneme-level model using LSTM performs better than that of using GRU model. It is expected that Korean text processing based on a phoneme-level model can be applied to various text mining and language models.
In this paper, a Hangul recognition system using of Kohonen Network in the phoneme separation and learning is proposed. A Hangul consists of phoneme that are consists of strokes. The phoneme recognition and separation are very important in the recognition of character. So, the phonemes which mismatching has been happened are correctly separated through the learning of neural networks. also, learning rate($\alpha$) adjusted according to error, in order to solved that its decreased the number of iteration and the problem of local minimum, adaptively.
본 논문에서는 스파이크그램을 기반으로 음소 인식을 위한 특성을 추출하는 방법을 제안한다. 음소 인식에 널리 사용되는 푸리에 변환 기반의 특성은 청각 기관의 동작에 부합하는 과정으로 구해지지 않으며 프레임 단위로 추출되어 높은 시간 해상도를 가지지 못한다. 따라서 음소 인식의 성능 향상을 위해 높은 시간 해상도를 가지면서 인간의 청각기관을 모델링 하는 새로운 음성 특성 추출 기술이 요구된다. 본 논문에서는 청각 기관의 특성 추출 및 전달 과정을 모델링 하는 기법인 스파이크그램을 사용하여 음성 신호를 분석하고, 이로부터 음소 인식을 위한 특성을 추출하는 방법을 제안한다. 심층 신경망 기반의 음소 인식기를 사용하여 제안한 특성의 음소 인식 성능을 측정하였고, 짧은 음소에 대해 제안 특성이 기존 푸리에 변환 기반의 특성보다 우수한 성능을 가지는 것을 확인하였다. 이 결과로부터 청각 모델을 기반으로 추출된 새로운 음성 특성을 사용하여 음소 인식이 가능함을 확인할 수 있다.
본 논문에서는 recursive least-square(RLS) 알고리즘을 이용한 한국어 음소분류방법에 관하여 연구하였다. 각 음소의 특징벡터는 prewindowed RLS lattice 알고리즘을 사용하여 추출하는 방법을 제안하였고, 각 음소의 기준패턴은 추출된 특징벡터들을 벡터양자화하여 구성하였다. 제안된 음소인식방식의 성능시험을 위하여 한국어 음소중 자음11개와 모음 8개가 포함된 7개의 한국어 도시명을 발음하여 사용하였으며 초기의 각 음소의 기준패턴으로는 음성신호의 파형을 관찰하여 추출한 표준패턴(prototype)을 사용하였다. 컴퓨터 simulation의 결과로는 화자종속 음소인식의 경우 약간의 음소규칙을 고려할 때 약$85\%$의 음소인식율을 얻었으나, 화자독립 음소인식의 경우는 이보다 훨씬 낮은 인식율을 보였다.
For speech recognition systems, rejection function as well as decoding function is necessary to improve the reliability. There have been many research efforts on out-of-vocabulary word rejection, however, little attention has been paid on non-target sentence rejection. Recently pronunciation approaches using speech recognition increase the need for non-target sentence rejection to provide more accurate and robust results. In this paper, we proposed filler model method and word/phoneme detection ratio method to implement non-target sentence rejection system. We made performance evaluation of filler model along to word-level, phoneme-level, and sentence-level filler models respectively. We also perform the similar experiment using word-level and phoneme-level word/phoneme detection ratio method. For the performance evaluation, the minimized average of FAR and FRR is used for comparing the effectiveness of each method along with the number of words of given sentences. From the experimental results, we got to know that word-level method outperforms the other methods, and word-level filler mode shows slightly better results than that of word detection ratio method.
후기 한국어-영어 이중언어화자의 자소-음소 변환규칙(grapheme to phoneme conversion rule, GPC 규칙)에 따른 영어 규칙성 효과(regularity effect)가 단어수준과 하위단어수준에서 나타나는지 알아보기 위해 단어명명과제, 각운판단과제, 음소제거과제를 진행하였다. 전체 단어수준(whole word level)에서의 규칙 양상을 살펴보기 위해, [1] 영어단어명명과제(English word naming task)를 사용하였고, 단어 단위보다 하위 단계에서의 규칙성 효과를 알아보기 위해 [2] 라임판단 과제(rhyme judgement task)와 음소수준(phoneme level)에서의 과제인 [3] 음소탈락과제(phoneme deletion task)를 사용하였다. 실험 참가자들은 세 종류의 과제를 모두 수행하였고, 총 43명의 후기 이중언어화자가 실험에 참가하였다. 실험결과, 세 과제 모두에서 규칙성 효과가 나타나 한국어-영어 이중언어화자가 영어(L2) 단어 처리 시 GPC 규칙을 적극적으로 활용하고 있다는 사실을 확인하였다. 사후분석으로써 세 과제 사이의 상관분석을 진행한 결과, 단어명명과제와 라임판단과제 간 상관이 가장 높게 나타났다. 비록 영어 모국어 화자의 이전 연구결과와는 달리 라임판단과제와 단어읽기과제 간 상관이 높게 나타났지만, 이는 실험 참가자의 L2 능숙도가 모국어화자만큼 높지 않았기 때문인 것으로 보인다. 본 연구는 후기 한국어-영어 이중언어화자가 영어 GPC 규칙을 사용하여 영어단어읽기 처리를 하고 있음을 확인하였다.
An automatic pronunciation correction system provides learners with correction guidelines for each mispronunciation. In this paper we propose an HMM based speech recognizer which automatically classifies pronunciation errors when Korean speak Japanese. For this purpose we also develop phoneme recognizers for Korean and Japanese. Experimental results show that the machine scores of the proposed recognizer correlate with expert ratings well.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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