跟智能机器人交流

时间:2018-07-13 栏目:科学24小时

骆昌芹

如今,机器人已经走进人们的生活。随着科技的迅猛发展,靠手动操控的机器人已经无法满足时下人们快节奏的生活。有人设想,能否运用语音来操控机器人?答案是肯定的。然而,智能机器人的语音识别系统也并非盡善尽美,大部分的机器人只能识别普通话,而且只能一一回应,回应的速度也没有人快。要是处在嘈杂的环境里与人沟通,智能机器人往往束手无策,就不知道怎么应付了。

处于充满噪音的环境里,我们如何与机器人沟通呢?近日,在第四届全球智能机器人语音识别大赛中,科大讯飞的Aivi机器人研究专家利用麦克风进行语音分离和英文识别取得成功,备受全球瞩目。

机器人的语音识别

我们都知道智能机器人必须进行语音识别才能实现人与机器的沟通。早在20世纪50年代,研究人员就开始开发语音识别系统,到20世纪70年代这项技术已经取得了突破。智能机器人的声音传感器和语音识别软件合成才能成为机器人的“耳朵”。当人类发出语音时,传感器收到信号,立即反馈给系统,系统里的信息过滤器通过搜索信息储存数据以便寻求帮助,把无关的信息过滤删除,并将每一处细节逐一解决,最终提交答案。

语音识别,在我们生活中处处可闻,小到我们使用的手机,大到遥控的电脑都有所体现。但你发现没有,除非你的普通话特别标准,否则显示出来的字符别字很多。尤其是在有噪音的环境里,更是无法识别。倘若是多个人给同一个机器人发出语音提示,它就不知道到底听谁的了。

要弄清这个问题,我们首先必须弄清语音识别的原理了。其实,它就是一个从语言到文字的转换过程。系统装置中先进行信息收集,然后进行信号处理,再进入模型识别,通过这一系列处理后进入发声机理。当然,它的“说话”方式跟人类不一样。机器人先将说的话分解成词,再把词分解成音素,反之,它对接收到的语音信息也是如此处理的。所以如果你的发音模糊,而机器人又未设置相关软件时就无法识别,或周围声音环境干扰了它的识别时,就会导致识别效果明显变差。

将噪音拒之门外

Aivi团队在设置过滤器的时候,运用多通道识别语音,即用多个麦克风采集声源,而系统则通过过滤器进行筛选,去除杂音,由此提高识别的精确度。同时,添加回声消除和置信判断功能,将噪音完全拒之门外,它可以识别远在5米处的语音,还可对几个人的语音进行同时识别。此外,它还有方言识别和纠错功能,当对方普通话不标准或者带有方言时都会进行自动纠错。

解决了机器人自动清除噪音问题还不够,对于信息浏览量非常大的机器人来说,如何删掉那些无关紧要的信息呢?首先,它需要一个信息过滤器,而过滤器具有浏览、识别、删除、存储等一系列功能,完全可以通过识别信息,对信息自动进行解释、交换以及处理,然后转发给传感器,传感器获得这样“基本干净”的数据后,杂音自然就容易被迅速消除掉,而把保留着的信息储存下来。

自然流畅体验生活

Aivi机器人已经达到了一定的水准,面对从搜索歌曲到询问天气变化以及生活方面的问题,它都会有条不紊地接招,比如搜索一名歌手与歌名是否相符,它会完全帮你纠错,并且让你重新搜索。

不同于普通机器人,智能机器人的硬件和软件需要不断更新。系统更新主要表现为识别平台的研发。在硬件改造上, Aivi团队首先从以前的4+1阵列改换成如今的6+0阵列,让声源定位更稳定,回声消除更加清晰,尤其是在消除噪音方面做到了万无一失,无论什么样的环境里都能应变自如。当然对于超出5米距离的语音如何识别,还有待Aivi团队的继续努力。

智能生活更完美

目前,用于智能生活的语音技术已经运用在手机中了。而智能机器人因造价昂贵,暂时还没有完全走进家家户户,但已在许多领域开始服役了。

随着技术的发展,智能语音技术的优化速度在不断加快,智能机器人将给人类带来诸多便利,比如可以广泛运用在道路交通管理、侦破案件上。随着社会的发展,智能机器人也将逐步走进我们的生活。到时候,你在家里不仅可以操控所有电器,甚至当你无聊的时候,机器人还会陪你聊聊天。

2013年以来,我国的机器人市场已经进入高速发展期,成为全球最大的智能机器人消费市场,仅我国自行研制的机器人就有30多万个。语音识别系统的前景将更加广阔。

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