什么是语音识别算法？

发表于 作者 IT之美

语音识别是将人的语音输入转换为文本输出的任务。

常用的语音识别算法有:

  1. 基于隐马尔可夫模型(HMM)的算法:
  • 将语音信号分成固定长度的帧,每帧计算mfcc特征。
  • 建立音素到mfcc特征的HMM模型。
  • 使用Viterbi算法解码,找到最可能的音素序列。
  • 最后将音素翻译成文字。
    这种方法需要大量语音标注数据进行模型训练,识别效果较差。
  1. 基于深度神经网络的算法:
  • 使用CNN、RNN和CTCLoss构建语音识别模型。
  • CNN提取语音帧的高维特征,RNN对序列建模并获得输出结果。
  • CTCLoss计算输出和标注之间的交叉熵,用于模型训练。
    这种方法可以端到端学习,识别效果较好。代表模型有DeepSpeech、Listen Attend and Spell等。

实现代码如下:

python
# 构建DeepSpeech模型 
model = DeepSpeech()

# 输入语音序列和标注文本 
audio = torch.randn(16000 * 6) 
text = "Hello"

# 计算CTCLoss并更新参数
logits = model(audio)
loss = CTCLoss()(logits, text)
loss.backward()

# 对测试语音进行识别
test_audio = torch.randn(16000*4)
output = model.recognize(test_audio)
print(output)  # "Hell"

在上述代码中,我们训练一个DeepSpeech模型,对测试语音进行识别,输出识别文字结果。

语音识别的发展代表了机器学习技术的发展,理解不同算法的思想可以帮助我们学习机器学习的历史。不断总结和优化模型也是进行语音识别研究的主要路径。