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沟通只是第一步:揭秘苹果Siri背后的那些技术

来源:网友原创 编辑:理财君 分享到: 微信 QQ好友 QQ空间 新浪微博

苹果公司的跨平台Siri虚拟助手在全球有着超过5亿用户,显然,语音识别是苹果感兴趣的重要领域之一。

上周,苹果公司发表了一系列预印本研究论文,就如何改进语音触发检测和说话人验证,以及多说话人的语言识别技术进行了研究。

扬声器验证和语音触发检测

在第一篇论文中,一组苹果研究人员提出了一个训练过的人工智能模型,这个模型既能执行自动语音识别任务,也能执行说话人识别任务。

正如他们在摘要中所解释的,语音助手识别的命令通常以触发短语(例如,“嘿,Siri”)为前缀,检测这个触发短语涉及两个步骤。

首先,人工智能必须判断输入音频中的语音内容是否与触发短语的语音内容相匹配(语音触发检测);其次,人工智能必须判断说话者的语音是否与注册用户或用户的语音相匹配(语音验证)。

通常情况下,这两项任务都是被独立考虑的。但有合著者假设,对语音发起者的了解可能有助于推断出声音信号中的语音内容,反之亦然,这将有助于对这两种属性进行评估。

对此,研究人员设计了三套能够学习语音和说话人信息的模型,并对一组数据进行训练,这些数据包含超过16000小时的带注释的样本,其中5000小时的音频有语音标签(其余的为说话人标签)。

不仅如此,还有超过100名受试者使用智能扬声器设备在一系列声学设置中为语料库做出贡献,包括安静的房间、来自房间内电视或厨房设备的外部噪音,以及录音机以大音量播放音乐。

值得一提的是,来自电视、广播和播客的2000小时不包含触发短语的连续音频记录也被添加进来,以此来测量“误报”率。

这些模型显示出了学习语音和说话人信息的能力,同时在相同数量的参数下,每个任务的准确性至少与基线模型相同。

事实上,在提出的三种模型中,有一种在“多重”设置下的表现优于说话者验证基线,在文本无关的任务中相对于基线提高了7.6%。

研究人员认为,这样的实验结果是十分有趣的,因为这些模型是使用不相关的数据集训练的,也就是说,每个音频样本要么有语音标签,要么有说话人标签,从来没有两者都有。

通过对结果的观察,研究人员提出了一种灵活的设计,通过连接不同的任务的训练数据,而不是为每个训练示例获取多个标签,从而在多个相关任务上训练模型。从实用的角度来看,这样能够在两个任务之间共享计算可以节省设备内存、计算时间或延迟,以及消耗的电量/电池。

错误触发缓解

在研究中,有一项补充研究减少了错误触发的发生,也就是说,语音助手有意地忽略了像Siri这样的语音助手的语音。

研究人员表示,他们使用了图形神经网络(GNN),这是一种操作在图形结构上的人工智能模型,其中每个节点都与一个标签相关联,目标是在没有基础事实的情况下预测节点的标签。

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