JPH03226785A - 音声認識装置付き語学用教育装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、英会話等のような即応力、応用力を要する分
野等における環境型知的ＣＡＩシステム（コンピュータ
・アシステツド・インストラクション・システム〉にお
いて、英語等を母国語とする人と会話しているような環
境を学習者に提供することにより、学習者が会話の流れ
を理解し、話題に追随できるように訓練するため等に用
いられる音声認識装置付き語学用教育装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、情報処理学会論
文誌、１旦「７］　（平１−７〉情報処理学会、山番・
甲斐・大王・椎野著「会話シミュレーションを基にした
語学訓練用知的ＣＡＩシステムの構成、Ｐ、９０８−９
１７に記載されるものがあった。

従来、会話のシミュレーションを通じて語学を訓練する
語学用教育装置として、学習者のキーボ−ドからの入力
を基に指導する方式のものかあった。この装置を以下で
は、１記号列による語学用教育装置−：と呼ぷ。この方
式では、学習者の応答の指導について、学習者がキーボ
ードから入力した文の誤りを指摘し、訂正するという方
法を採用している。単語の綴り誤り、及び文中の文法的
な誤りについては、単語や文法の誤りを含んだ学習者の
入力に対しても、綴り訂正機能や、文法誤り訂正機能に
より、誤りを理解し会話を続けることができる。この方
式の一例を第２図に示す。

第２図は、前記文献に記載された従来の語学用教育装置
の機能ブロック図である。

この語学用教育装置は、入力文の構成解析を行い解析木
を生成しそれを基に内部表現を生成する入力文理解部１
と、質問文の応答の決定を行う質問応答部２と、会話の
流れに沿った発話を実現するために会話制御知識を使っ
て次の発話内容を決定する会話制御部３と、応答を高速
に行うためテンプレート方式で出力文を生成する出力文
生成部４とを、備えている。

二の４つのモジュールには、学習者の入力文をイベント
形式に変換するための文法知識と単語辞書からなる文法
辞書知識ベース１１と、会話の際に必要な対象物につい
ての静的あるいは動的な知識からなる対象知識ベース１
２と、次の発話内容の決定や学習者の次の入力に対する
予測に１吏用される会話制御知識ベース１３と、出力文
生成部４が使用するテンプレートからなる出力文生成知
識ベース１４とが接続されている。さらにこの４つの知
識ベースの他に、モジュール間のインタフェースとなる
予測メモリ２１、理解状態言己述メモリ２２、及び状況
メモリ２３の３つの短期記憶手段が接続されている。予
測メモリ２１は次の発話の予測を蓄積するメモリ、理解
状態記述メモリ２２は学習者の理解状態を蓄積するメモ
リ、状況メモリ２３は会話の状況をイベント形式で蓄積
するメモリである。

なお、第２図中の実線矢印はデータの流れ、破線矢印は
制御の流れを示している。

次に、動作を説明する。

学習者がキーボードを用いて文を入力すると、この入力
文は入力文理解部１に送られる。入力文理解部１は、入
力文の構文解析を行って解析木を生成し、それを基に内
部表現を生成する。さらにこの入力文理解部１は、構文
解析と同時に、単語・文法等の誤りも調べ、その情報を
理解状態記述メモリ２２に記録する。入力文が平叙文の
場合には、イベントを状況メモリ２３中に埋め込み、会
話制御部３を起動する。入力文が質問文や疑問文の場合
は、イベントを質問応答部２に送る。

質問応答部２は、必要な知識を対象知識ベース１２と状
況メモリ２３の中から探し出し、質問文や命令文のイベ
ントに対する答える内容を決定し、出力文生成部４へ送
る。会話制御部３は、会話制御知識ベース１３を用いて
次の発話内容を決定し、出力文生成部４へ送る。出力文
生成部４は、質問応答部２または会話制御部３から発話
内容を指定されて起動され、学習者のレベルに合わせた
出力文を生成し、それを出力する。これにより、学習者
が会話の流れを理解し、話題に追随できるように訓練す
ることが可能となる。

二の種の語学用教育装置では、キーボード入力により会
話を行っているため、語学学習において訓練すべき項目
の１つであるスピーキングの練習を行うことができなか
った。そこで、このような欠点を解決するため、音声入
力用の音声認識装置を付加することにより、その音声認
識装置を用いて、学習者が音声により文を入力する方式
が考えられる。すなわち、この方式では、音声により入
力された文を音声認識装置で記号列に変換し、それを入
力文理解部１に入力することにより、音声入力を使って
会話の場面をシミュレーションし、スピーキングによる
語学教育を実施する方式が考えられる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の装置では次のような課題があ
った。

スビーキングの訓練を行うため従来の語学用教育装置に
、単に音声認識装置を付加しただけの構成では、音声認
識装置が学習者の発音に沿って記号列を発生することは
できるが、学習者の発音に誤りがあった場合、その記号
列が正しくならない。

そのため、その正しくない記号列を入力文理解部１が入
力として受は取った場合、第２図の装置全体が会話の文
脈上でその入力記号列を理解できず、会話が中断されて
しまい、その結果、会話の訓練効果を低減させるという
問題が生じ、技術的に十分満足のいく語学用教育装置を
得ることができなかった。

本発明は前記従来技術が持っていた課題として、学習者
の発音に誤りがあった場合には、装置側において学習者
の入力を理解できず会話が中断されてしまうという点に
ついて解決した音声認識装置付き語学用教育装置を提供
するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記課題を解決するために、記号化された入力
文を入力して語学訓練用の応答処理を行う記号による会
話教育処理部を有する語学用教育装置において、音声入
力文を入力して単語単位の発音記号列、及び通常の単語
を示すときに使用する単語記号列を出力する音声認識装
置と、正しい単語とその単語の誤りやすい発音記号パタ
ーンを記憶した音声認識誤り訂正テーブルと、発音訂正
処理部とを、設けたものである。

ここで、発音訂正処理部は、前記発音記号列及び単語記
号列を入力し、該発音記号列と前記発音記号パターンと
の照合を行い、その照合結果に基づき前記音声認識誤り
訂正テーブル中の正しい単語の候補を出力して記号化さ
れた入力文の形で前記記号による会話教育処理部へ与え
る機能を有している。

〈作　用〉 本発明によれば、以上のように音声認識装置付き語学用
教育装置を構成したので、学習者が音声により文を入力
すると、その音声入力文は音声認識装置によって発音記
号列と単語記号列に変換され、発音訂正処理部へ送られ
る。音声認識誤り訂正テーブルには、学習者が誤った発
音をした単語に対して正しい単語とその単語に対して予
想される発音誤りをデータとして格納している。そのた
め、学習者が発音を誤った単語を入力したとしても、発
音訂正処理部は、音声認識誤り訂正テーブルに格納され
たデータを使って、学習者が使用しようとした正しい単
語を発見し、その単語を、記号による会話教育処理部へ
送る。すると、記号による会話教育処理部では、音声訂
正処理部からの正しい単語からなる記号化された入力文
に基づき、語学訓練用の応答処理を行う。これにより、
学習者の入力の発音が誤っていた場合でも、装置側では
学習者の入力を理解し、会話を続けることにより、スピ
ーキングの的確な訓練が行える。従って、前記課題を解
決できるのである。

（実施例） 第１図は本発明の実施例を示す音声認識装置付き語学用
教育装置の要部の機能ブロック図、及び第３図はその語
学用教育装置を構成するためのコンピュータシステムの
概略の構成ブロック図である。

まず、第３図のコンピュータシステムの構成を説明する
。

二のコンピュータシステムは、中央処理装置（以下、Ｃ
ＰＵという〉３０を有し、そのＣＰＵ３０には、該ＣＰ
Ｕ３０で実行するプログラム等を一時格納するランダム
・アクセス・メモリ（以下、Ｒ，ＡＭという）等で構成
された主メモリ３１と、音声入力以外の必要な入力処理
を行うキーボード等の入力装置３２と、入力装置３２等
による入力の内容その他必要な表示を行なうＣＲＴ等の
デイスプレィ３３と、磁気ディスク３４とが接続され、
さらにその主メモリ３１に音声入力用の音声認識装置３
５が接続されている。

ＣＰＵ３０は、主メモリ３１、入力装置３２、デイスプ
レィ３３、磁気ディスク３４及び音声認識装置３５を制
御して、磁気ディスク３４に格納さえているプログラム
等を実行するもので、ＬＳＩ等で構成されている。磁気
ディスク３４は、従来の第２図の装置で用いられるよう
な、記号による会話教育プログラム及び記号による会話
教育処理用データを格納すると共に、音声誤り処理プロ
グラムや音声認識誤り訂正テーブル等を格納する装置で
ある。音声認識装置３うば、音声入力に基づき、例えば
単語単位の発音記号列（以下、薯認識された発音記号列
」という）と、通常の単語を示すときに使用する単語記
号列（以下、「認識された単語綴り列」という）を出力
する装置である。

このコンピュータシステムでは、音声入力が音声認識装
置３５に入力されると、該音声認識装置３５は、ＣＰＵ
３０の制御により、音声入力に基づき、認識された発音
記号列及び認識された単語綴り列を出力して主メモリ３
１に格納する。するとＣＰＵ３０は、磁気ディスク３４
に格納されている発音誤り処理プログラム、記号による
会話教育プロゲラｌ１、音声認識誤り訂正テーブル、及
び記号による会話教育処理用データを、主メモリ３１ヘ
ロードし、そのプログラムに従って、音声認識誤り訂正
テーブルと、音声認識装置３３がら出力された認識され
た発音記号列及び認識された単語綴り列とから、学習者
の入力しようとした入力文を得て、それをＣＰＵ内部の
記号による会話教育処理機能て′、発話内容を決定して
発話するための語学訓練用応答処理を順次実行し、その
実行結果をデイスプレィ３３に表示する。このコピュー
タシステムで構成される語学用教育装置の機能ブロック
図が第１図に示されている。

第１図の語学用教育装置は、ＣＰＵ３０で制御される音
声認識装置３５の処理を実行する音声認識部３５Ａと、
磁気ディスク３４に格納された音声認識誤り訂正テーブ
ル４０と、磁気ディスク３４に格納されたプログラムに
従ってＣＰＵ３０で゛実行される発音訂正処理部４１及
び記号による会話教育処理部４２とを、備えている。

音声認識誤り訂正テーブル４０は、単語とその単語の誤
りやすい発音記号パターンを予め定義したしので、この
テーブル４０中に格納される発音誤り情報の形式の一例
が第４図に示されている。

この第４図の発音誤り情報には、通常使用される単語を
指定する単語パターン４０ａと、その単語の誤った発音
の発音記号の候補を示す誤りやすい発音記号パターン４
０ｂとが、記述されている。

発音訂正処理部４１は、入力された発音の誤りを訂正す
るもので、音声認識誤り訂正テーブル４０を使用して、
音声認識部３５Ａの出力である認識された発音記号列と
、音声認識誤り訂正テーブル４０中の発音記号パターン
４０ｂとの照合を行ない、その照合に成功したパターン
があれば、そのパターンについて定義されている単語を
出力する処理機能を有している。記号による会話教育処
理部４２は、発音訂正処理部４１がら出力される訂正さ
れた記号化後の入力文を入力して語学訓練用の応答処理
を行なうもので、例えば従来の第２図のような機能プロ
・ツクで構成されている。

次に、第１図の動乍を第３図等を参照しつつ説明する。

なお、第５図は、第１図の発音訂正処理部４１で実行さ
れる発音誤り訂正処理のフローチャートである。

先ず、学習者が発音をして音声入力文を第１図の音声認
識部３　Ｅ５　Ａ　（ｔこ入力すると、音声認識部３５
Ａは、認識された発音記号列と認識された単語綴り列と
を生成して発音訂正処理部４１へ送る。

ここで、学習者が例えば、“Δρｐｌｉｃａｔｉｏｎ　
”という単語はＥａｐｌ　１ｋｅｉ／ａｎｊという発音
が正しいにもかかわらず、１ａｐｌ　１ｋｅｉｔ／ａｎ
　：：と発音したとすると、この発音を認識した音声認
識部３５Ａでは、発音記号列ｒａｐｔｊｋｅｉｔ、ｆ＋
ｎ　ｊと、当該発音記号列に対応した単語綴り列として
例えば、“’ａｐｐｌ　１ｃａｃｈｏｎ　”を出力する
。この”ａｐｐｌ　１ｃａｃｈｏｎ　”は、正しい単語
でないので、それをそのまま記号による会話教育処理部
４２へ送ると、その会話教育処理部４２の処理が中断す
る。そこで本実施例では、発音訂正処理部４１により、
音声認識誤り訂正テーブル４０を用いて発音誤りを訂正
し、［ａｐｌｉｋｅｔ／ａｎ　３という発音をされた単
語の正しい発話の候補、つまり正しい単語の候補のリス
トとして”ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　”を出力し、それ
を記号による会話教育処理部４２へ与えるようにしてい
る。

この発音訂正処理部４１で行われる発音誤り訂正処理に
ついて、第５図のフローチャートを参照しつつ詳細に説
明する。

第５図のステップ″：）Ｏにおいて、発音訂正処理部４
１では、音声認識部３ヲＡの出力である認識された発音
記号列と認識された単語綴り列とを入力すると、それら
の入力データを主メモリ３上中の発音記号列記憶領域と
単語綴り列記憶領域に格納する。そして、主メモリ３１
内のインデックス１に、音声認識誤り訂正テーブル４０
のレコード数を代入し、主メモリ３１内のインデックス
２に０を代入しくステップ５１〉、ステップ５２へ進む
。ステップ５２では、インデックス１と２が等しいか否
かの判断を行い、インデックス２がインデックス１と等
しいならばステップ５７へ進み、そうでないならばステ
ップ５３へ進む。

インデックス１と２が等しくない場合、ステップ５３で
は、インデックス２の値に１を加えた値を、インデック
ス２の値とし、ステップ５４へ進む。

ステップ５４では、音声認識誤り訂正テーブル４０のイ
ンデックス２の値の行番目のレコードにある、単語パタ
ーン４０ａと誤りやすい発音記号パターン４０ｂとの組
を１つ取出し、単語パターン４０ａを主メモリ３１内の
単語パターン記憶領域に格納し、誤りやすい発音記号パ
ターン４０ｂを主メモリ３１内の発音記号パターン記憶
領域に格納した後、ステップ５うへ進む。

ステップ５５では、誤りやすい発音記号パターン言ｅ憶
領域の内容と、認識された発音記号列記憶領域の内容と
の一致／不一致の比較を行い、両者が一致したならばス
テップ５６へ進み、不一致ならばステップ５２へ戻る。

ステップ３６では、単語パターン記憶領域の内容と音声
認識候補−時記憶領域の内容とをリスト形式で結合し、
そのリスト形式の先頭のポインタを主メモリ３１内の音
声認識候補−時記憶領域に格納した後、ステップ５２へ
戻る。

ステ・ノブ５２において、インデックス１と２が等しい
場合、ステップ３７へ進み、主メモリ３１内の音声認識
候補−時記憶領域の内容（例えば”ａｐｐｌｉｃａｔｌ
ｏｎ　”　）を正しい単語の候補のリストとして出力す
ることにより、音声誤り訂正処理を終了する。そして、
正しい単語の候補のリストとして出力されたデータは、
第１図の記号による会話教育処理部４２により、例えば
従来の第２図の機能ブロックとほぼ同様の語学訓練用応
答処理か行われた後、出力される。

本実施例では、次のような利点を有している。

（ａ）　　音声入力用の音声認識装置３３を設けている
ので、学習者は実際に発音して語学用教育装置にその発
音が有用かどうかを確かめることができる。そのため、
音声入力を使って会話の場面をシミュレーションし、ス
ピーキングによる語学教育を的確に実施できる。

（ｂ＞　　発音を誤った単語を入力したとしても、発音
訂正処理部４１が音声認識誤り訂正テーブル４０を用い
て正しい単語を見付は出すので、記号による会話教育処
理部４２では、学習者の入力を理解し、会話を中断する
ことなく続けられるので、会話の訓練効率を低減するこ
となく、より性能の高い語学教育が行える。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、例えば第１
図の語学用教育装置を構成するための第３図のコンピュ
ータシステムを、他の回路構成に変形したり、あるいは
それらのコンピュータシステムて°実現さｈる第１−図
の語学用教育装置における第５図の発音誤り訂正処理動
作を図示以外の動１ヤ手順に変形したり、さらには第１
図の記号による会話教育処理部４２の構成を第２図以外
の構成に変形する等、種々の変更が可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、音声入力
用の音声認識装置と音声認識誤り訂正テーブルと発音訂
正処理部とを設けなので、音声認識装置の認識動作によ
って学習者が実際に発音して装置にその発音が有用かど
うかを確かめることができ、スピーキングによる語学教
育が的確に実施できる。しかも、発音の誤った単語を入
力したとしても、発音訂正処理部が音声認識誤り訂正テ
ーブルを用いて正しい単語を見付は出すので、会話教育
処理部では、学習者の入力を理解しζ会話を中断するこ
となく続行することが可能となり、会話の訓練効果を著
しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す語学用教育装置の要部の
機能ブロック図、第２図は従来の語学用教育装置の機能
ブロック図、第３図は本発明の実施例を示すコンピュー
タシステムの概略の構成ブロック図、第４図は第１図の
音声認識誤り訂正テーブルに格納される発音誤り情報を
示す図、第５図は第１図の発音訂正処理部４１での発音
誤り訂正処理のフローチャートである・。 ３０・・・・・・ＣＰＵ、３１・・・・・・主メモリ、
３２・・・・・・入力装置、３３・・・・・・デイスプ
レィ、３４・・・・・・磁気ディスク、３５・・・・・
・音声認識装置、３５Ａ・・・・・・音声認識部、４０
・・・・・・音声認識誤り訂正テーブル、４１・・・・
・・音声訂正処理部、４２・・・・・・記号による会話
教育処理部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記号化された入力文を入力して語学訓練用の応答処理を
   行う記号による会話教育処理部を有する語学用教育装置
   において、 音声入力文を入力して単語単位の発音記号列、及び通常
   の単語を示すときに使用する単語記号列を出力する音声
   認識装置と、 正しい単語とその単語の誤りやすい発音記号パターンを
   記憶した音声認識誤り訂正テーブルと、前記発音記号列
   及び単語記号列を入力し、該発音記号列と前記発音記号
   パターンとの照合を行い、その照合結果に基づき前記音
   声認識誤り訂正テーブル中の正しい単語の候補を出力し
   て記号化された入力文の形で前記記号による会話教育処
   理部へ与える発音訂正処理部とを、 設けたことを特徴とする音声認識装置付き語学用教育装
   置。