JP2019537749A - ニューラルネットワークを用いてハイブリッド音声認識結果をランク付けするためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1つの実施の形態においては、自動システムにおいて音声認識を実施するための方法が開発された。この方法は、コントローラを用いて、それぞれが複数の候補音声認識結果における1つの候補音声認識結果に対応する複数の特徴ベクトルを生成するステップを備える。複数の候補音声認識結果における第1の候補認識結果に関する複数の特徴ベクトルにおける第1の特徴ベクトルの生成は、さらに、コントローラを用いて、メモリに記憶されている複数の所定のトリガペアを参照して、第1の候補音声認識結果内の2つの所定のトリガ単語を含む少なくとも1つのトリガペアを識別すること、及び、コントローラを用いて、少なくとも1つのトリガペアに関する要素を含む第1の特徴ベクトルを生成すること、を含む。この方法は、さらに、コントローラを用いて、複数の特徴ベクトルを入力としてニューラルネットワークに提供するステップと、コントローラを用いて、ニューラルネットワークの出力層に基づいて、複数の候補音声認識結果に関する複数の特徴ベクトルに対応する複数のランキングスコアを生成するステップと、コントローラを用いて、入力としての複数のランキングスコアにおける最も高いランキングスコアに対応する複数の候補音声認識結果における候補音声認識結果を使用して、自動システムを動作させるステップと、を備える。
本明細書に開示する実施の形態の原理の理解を促進することを目的として、以下においては、添付の図面及び以下の明細書における説明を参照する。この参照による、主たる対象の範囲の制限は意図されていない。本開示は、説明する実施の形態についての任意の代替形態及び修正形態も含み、また本開示が属する技術分野の当業者であれば通常想到するであろう、開示した実施の形態の原理の別の用途も含む。
図1は、車載情報システム100を示しており、この車載情報システム100は、ヘッドアップディスプレイ(HUD)120、1つ又は複数のコンソールLCDパネル124、1つ又は複数の入力マイクロフォン128、及び、1つ又は複数の出力スピーカ132を含んでいる。LCDディスプレイ124及びHUD120は、システム100が車両の運転者又は他の乗員から受信した音声入力コマンドに少なくとも部分的に基づいて、システム100からの視覚的な出力応答を生成する。コントローラ148は、車載情報システム100における各コンポーネントに接続されることにより、それらを動作させる。一部の実施の形態においては、コントローラ148が付加的なコンポーネント、例えばグローバルポジショニングシステム(GPS)受信器152及びワイヤレスネットワークデバイス154に接続されており又はそれらを組み込んでおり、それによって、ナビゲーションを提供し、また、外部のデータネットワーク及びコンピューティングデバイスとの通信を提供する。
図1のシステム100及び図2の音声認識プロセスにおいては、ニューラルネットワークランカー166が、訓練されたフィードフォワードディープニューラルネットワークである。ニューラルネットワークランカー166は、上記において説明した音声認識プロセスを実行するために、システム100の動作に先行して訓練される。図3は、ニューラルネットワークランカー166を訓練するように構成されているコンピュータ化システム300の例示的な実施の形態を示しており、また、図4は、訓練されたニューラルネットワークランカー166を生成するための訓練プロセス400を示している。
Claims (17)
- 自動システムにおける音声認識のための方法において、
コントローラを用いて、それぞれが複数の候補音声認識結果における1つの候補音声認識結果に対応する複数の特徴ベクトルを生成するステップであって、前記複数の候補音声認識結果における第1の候補音声認識結果に関する前記複数の特徴ベクトルにおける第1の特徴ベクトルの生成は、さらに、
前記コントローラを用いて、メモリに記憶されている複数の所定のトリガペアを参照して、前記第1の候補音声認識結果内の2つの所定のトリガ単語を含む少なくとも1つのトリガペアを識別すること、及び、
前記コントローラを用いて、前記少なくとも1つのトリガペアに関する要素を含む前記第1の特徴ベクトルを生成すること、を含む、ステップと、
前記コントローラを用いて、前記複数の特徴ベクトルを入力としてニューラルネットワークに提供するステップと、
前記コントローラを用いて、前記ニューラルネットワークの出力層に基づいて、前記複数の候補音声認識結果に関する前記複数の特徴ベクトルに対応する複数のランキングスコアを生成するステップと、
前記コントローラを用いて、入力としての前記複数のランキングスコアにおける最も高いランキングスコアに対応する前記複数の候補音声認識結果における前記候補音声認識結果を使用して、前記自動システムを動作させるステップと、
を備える、方法。 - 前記複数の特徴ベクトルにおける各特徴ベクトルを生成するステップは、さらに、
前記コントローラを用いて、複数の信頼度スコアにおける1つの信頼度スコアに関する要素をそれぞれが含む特徴ベクトルを生成するステップを備え、
各信頼度スコアは、各特徴ベクトルに対応する1つの候補音声認識結果に関連付けられている、請求項1に記載の方法。 - さらに、
前記コントローラを用いて、前記複数の信頼度スコアに基づいて線形回帰プロセスを実施し、前記複数の特徴ベクトルに関する正規化された複数の信頼度スコアを生成するステップを備え、
前記正規化された複数の信頼度スコアは、前記複数の音声認識結果における1つの所定の候補音声認識結果の信頼度スコアを基礎とする、請求項2に記載の方法。 - 前記第1の特徴ベクトルの生成は、さらに、
前記コントローラを用いて、複数の単語において各ユニークな単語が出現する頻度及び前記第1の候補音声認識結果における各ユニークな単語の少なくとも1つの位置を含む、前記第1の候補音声認識結果における複数のユニークな単語を識別することと、
前記コントローラを用いて、前記1つのユニークな単語の前記頻度及び前記少なくとも1つの位置並びに所定の減衰パラメータに基づいて、前記複数のユニークな単語における1つのユニークな単語にそれぞれが対応する複数の減衰性バッグ・オブ・ワーズ・パラメータを生成することと、
前記コントローラを用いて、前記複数の減衰性バッグ・オブ・ワーズ・パラメータにおける各減衰性バッグ・オブ・ワーズ・パラメータに関する要素を含む前記第1の特徴ベクトルを生成することと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記複数の特徴ベクトルを前記ニューラルネットワークに提供するステップは、さらに、
前記コントローラを用いて、前記複数の特徴ベクトルを入力としてフィードフォワードディープニューラルネットワークに提供することを含む、請求項1に記載の方法。 - さらに、
オーディオ入力デバイスを用いて、ユーザからの音声入力に対応するオーディオ入力データを生成するステップと、
前記コントローラを用いて、複数の音声認識エンジンを使用して前記オーディオ入力データに対応する前記複数の候補音声認識結果を生成するステップと、
を備える、請求項1に記載の方法。 - ニューラルネットワークランカーを訓練するための方法において、
プロセッサを用いて、それぞれがメモリに記憶されている複数の訓練音声認識結果における1つの訓練音声認識結果に対応する複数の特徴ベクトルを生成するステップであって、前記複数の訓練音声認識結果における第1の訓練音声認識結果に関する前記複数の特徴ベクトルにおける第1の特徴ベクトルの生成は、さらに、
前記プロセッサを用いて、メモリに記憶されている複数の所定のトリガペアを参照して、前記第1の訓練音声認識結果内の2つの所定のトリガ単語を含む少なくとも1つのトリガペアを識別すること、及び、
前記プロセッサを用いて、前記少なくとも1つのトリガペアに関する要素を含む前記第1の特徴ベクトルを生成すること、を含む、ステップと、
前記プロセッサを用いて、前記ニューラルネットワークランカーに対する入力としての前記複数の訓練音声認識結果に対応する前記複数の特徴ベクトルと、訓練プロセス中に前記ニューラルネットワークランカーによって生成された複数の出力スコアと、前記複数の訓練音声認識結果と前記複数の音声認識結果における各訓練音声認識に関する所定の正しい入力との間の所定の編集距離を基礎とする複数の目標結果と、を使用して、ニューラルネットワークランカーに関する訓練プロセスを実施するステップと、
前記プロセッサを用いて、前記複数の訓練音声認識結果に存在しない音声認識結果に対応する付加的な特徴ベクトルに関するランキングスコアの生成に使用するために、前記訓練プロセスの完了後に前記メモリに前記ニューラルネットワークランカーを記憶するステップと、
を備える、方法。 - 前記第1の特徴ベクトルの生成は、さらに、
前記プロセッサを用いて、前記第1の訓練音声認識結果に関連付けられた信頼度スコアに関する要素を含む前記特徴ベクトルを生成することを含む、請求項7に記載の方法。 - 前記第1の特徴ベクトルの生成は、さらに、
前記プロセッサを用いて、複数の単語において各ユニークな単語が出現する頻度及び前記第1の訓練音声認識結果における各ユニークな単語の少なくとも1つの位置を含む、前記第1の訓練音声認識結果における複数のユニークな単語を識別することと、
前記プロセッサを用いて、前記1つのユニークな単語の前記頻度及び前記少なくとも1つの位置並びに所定の減衰パラメータに基づいて、前記複数のユニークな単語における1つのユニークな単語にそれぞれが対応する複数の減衰性バッグ・オブ・ワーズ・パラメータを生成することと、
前記プロセッサを用いて、前記複数の減衰性バッグ・オブ・ワーズ・パラメータにおける、複数の減衰性バッグ・オブ・ワーズ・パラメータそれぞれに関する要素を含む前記第1の特徴ベクトルを生成することと、
を含む、請求項7に記載の方法。 - 前記訓練プロセスは、さらに、
前記プロセッサを用いて、確率的勾配降下訓練プロセスを使用して、訓練されたニューラルネットワークを生成することを含む、請求項7に記載の方法。 - 前記訓練は、さらに、
前記プロセッサを用いて、前記複数の訓練音声認識結果と、前記複数の音声認識結果における各訓練音声認識に関する所定の正しい入力との間のレーベンシュタイン距離に基づいて、前記複数の目標結果を使用して、前記ニューラルネットワークランカーに関する前記訓練プロセスを実施することを含む、請求項7に記載の方法。 - 自動音声認識のためのシステムにおいて、
それぞれが2つの単語を含んでいる複数の所定のトリガペアと、複数の候補音声認識結果に対応するランキングスコアを生成するように構成されているニューラルネットワークと、を記憶するように構成されている、メモリと、
前記メモリに接続されて動作するコントローラと、
を備えており、前記コントローラは、
それぞれが複数の候補音声認識結果における1つの候補音声認識結果に対応する複数の特徴ベクトルを生成するように構成されており、前記複数の候補音声認識結果における第1の候補音声認識結果に関する前記複数の特徴ベクトルにおける第1の特徴ベクトルの生成は、さらに、
メモリに記憶されている複数の所定のトリガペアを参照して、前記第1の候補音声認識結果内の2つの所定のトリガ単語を含む少なくとも1つのトリガペアを識別し、かつ、
前記少なくとも1つのトリガペアに関する要素を含む前記第1の特徴ベクトルを生成するように、前記コントローラをさらに構成することを含み、
前記コントローラは、さらに、
前記複数の特徴ベクトルを入力として前記ニューラルネットワークに提供し、
前記ニューラルネットワークの出力層に基づいて、前記複数の候補音声認識結果に関する前記複数の特徴ベクトルに対応する複数のランキングスコアを生成し、
入力としての前記複数のランキングスコアにおける最も高いランキングスコアに対応する前記複数の候補音声認識結果における前記候補音声認識結果を使用して、自動システムを動作させる、ように構成されている、システム。 - 前記コントローラは、さらに、
各特徴ベクトルに対応する前記1つの候補音声認識結果にそれぞれが関連付けられている複数の信頼度スコアにおける1つの信頼度スコアに関する要素をそれぞれが含む特徴ベクトルを生成するように構成されている、請求項12に記載のシステム。 - 前記コントローラは、さらに、
前記複数の信頼度スコアに基づいて線形回帰プロセスを実施し、前記複数の特徴ベクトルに関する正規化された複数の信頼度スコアを生成するように構成されており、
前記正規化された複数の信頼度スコアは、前記複数の音声認識結果における1つの所定の候補音声認識結果の信頼度スコアを基礎とする、請求項13に記載のシステム。 - 前記コントローラは、さらに、
複数の単語において各ユニークな単語が出現する頻度及び前記第1の候補音声認識結果における各ユニークな単語の少なくとも1つの位置を含む前記第1の候補音声認識結果における複数のユニークな単語を識別し、
前記1つのユニークな単語の前記頻度及び前記少なくとも1つの位置並びに所定の減衰パラメータに基づいて、前記複数のユニークな単語における1つのユニークな単語にそれぞれが対応する複数の減衰性バッグ・オブ・ワーズ・パラメータを生成し、
前記複数の減衰性バッグ・オブ・ワーズ・パラメータにおける各減衰性バッグ・オブ・ワーズ・パラメータに関する要素を含む前記第1の特徴ベクトルを生成するように構成されている、請求項12に記載のシステム。 - 前記メモリにおける前記ニューラルネットワークは、フィードフォワードディープニューラルネットワークであり、
前記コントローラは、さらに、
前記複数の特徴ベクトルを入力として前記フィードフォワードディープニューラルネットワークに提供するように構成されている、請求項12に記載のシステム。 - さらに、
オーディオ入力デバイスを備えており、
前記コントローラは、前記オーディオ入力デバイスに接続されて動作し、さらに、
前記オーディオ入力デバイスを用いたユーザからの音声入力に対応するオーディオ入力データを生成し、
複数の音声認識エンジンを使用して前記オーディオ入力データに対応する前記複数の候補音声認識結果を生成するように構成されている、請求項12に記載のシステム。
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