JP2022042460A - Voice recognition model learning method and system utilizing enhanced consistency normalization - Google Patents

Voice recognition model learning method and system utilizing enhanced consistency normalization Download PDF

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Abstract

To provide a voice recognition model learning method and a system that utilize enhanced consistency normalization.SOLUTION: A voice recognition model learning method includes the steps of: receiving multiple voice samples without assigned labels; extracting a first set of voice samples for human labeling from the multiple voice samples using a voice recognition model; receiving a first set of labels corresponding to the first set of voice samples; extracting a second set of voice samples for machine labeling from the multiple voice samples using the voice recognition model; determining a second set of labels corresponding to the second set of voice samples using the voice recognition model; enhancing the second set of voice samples; and performing semi-supervised learning to update the voice recognition model based on the first set of voice samples, the first set of labels; the enhanced second set of voice samples, and the second set of labels.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

特許法第30条第2項適用申請有り 令和2年6月19日にホームページにおいて「Efficient Active Learning for Automatic Speech Recognition via Augmented Consistency Regularization」について公開Application for application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act has been applied. On June 19, 2nd year of Reiwa, "Efficient Active Learning for Authentic Speech Recognition Via Augmented Consistency Registration" was released on the website.

本開示は音声認識モデル学習方法およびシステムに関し、具体的には増強された一貫性正規化を利用した効率的な漸進的音声認識モデル学習方法およびシステムに関する。 The present disclosure relates to speech recognition model learning methods and systems, specifically to efficient gradual speech recognition model learning methods and systems utilizing enhanced consistency normalization.

人工知能技術およびIoT(Internet Over Things)技術の急激な発展により、使用者の音声要請に対応する特定サービスを使用者に提供する知能型個人またはバーチャル秘書(Intelligent Personal Assistant)を搭載した人工知能スピーカー、スマートフォンなどのような端末が広く利用されている。このような知能型個人秘書は人工知能音声認識技術を利用して使用者の音声命令を認識し、音声命令に対応するサービスを提供している。例えば、人工知能スピーカーは使用者の音声命令を通じて電話をかけることができることは言うまでもなく、特定のアプリケーションを実行したり、天気情報を提供したり、インターネット検索を通じての情報を提供するなどのサービスを提供することができる。 With the rapid development of artificial intelligence technology and IoT (Internet of Things) technology, an artificial intelligence speaker equipped with an intelligent individual or virtual secretary (Intelligent Personal Assistant) that provides users with a specific service that responds to the user's voice request. , Terminals such as smartphones are widely used. Such an intelligent personal assistant recognizes a user's voice command by using artificial intelligence voice recognition technology, and provides a service corresponding to the voice command. For example, artificial intelligence speakers provide services such as running specific applications, providing weather information, and providing information through internet searches, not to mention the ability to make phone calls through user voice commands. can do.

このような音声認識サービスの品質を向上させるためには、数多くの学習データを利用して音声認識モデルをアップデートし続けなければならない。従来の技術では、音声認識モデルを学習するためにヒューマンアノテーター(human annotator)が直接数多くの音声サンプルに対して正解ラベルを決定しなければならないため、多くの費用がかかるという問題がある。 In order to improve the quality of such speech recognition services, it is necessary to keep updating the speech recognition model using a large amount of learning data. The conventional technique has a problem that it is costly because the human annotator must directly determine the correct label for a large number of speech samples in order to learn the speech recognition model.

韓国公開特許公報第10-2016-0032536号Korean Published Patent Gazette No. 10-2016-0032536

本開示は前記のような問題を解決するための音声認識モデル学習方法、コンピュータプログラムおよび装置(システム)を提供する。 The present disclosure provides a speech recognition model learning method, a computer program and a device (system) for solving the above-mentioned problems.

本開示は方法、装置(システム)またはコンピュータプログラムを含んだ多様な方式で具現化され得る。 The present disclosure may be embodied in a variety of ways including methods, devices (systems) or computer programs.

本開示の一実施例によると、少なくとも一つのプロセッサによって遂行される音声認識モデル学習方法は、ラベルが割当されていない複数の音声サンプルを受信する段階、音声認識モデルを利用して複数の音声サンプルからヒューマンラベリング(human labeling)のための第1セットの音声サンプルを抽出する段階、第1セットの音声サンプルと対応する第1セットのラベルを受信する段階、音声認識モデルを利用して複数の音声サンプルからマシンラベリング(machine labeling)のための第2セットの音声サンプルを抽出する段階、音声認識モデルを利用して第2セットの音声サンプルと対応する第2セットのラベルを決定する段階、第2セットの音声サンプルを増強(augment)する段階および第1セットの音声サンプル、第1セットのラベル、増強された第2セットの音声サンプルおよび第2セットのラベルに基づいて半教師あり学習(semi-supervised learning)を遂行して音声認識モデルをアップデートする段階を含む。 According to one embodiment of the present disclosure, the speech recognition model learning method performed by at least one processor is a step of receiving a plurality of unlabeled speech samples, and a plurality of speech samples utilizing the speech recognition model. The stage of extracting the first set of speech samples for human labeling from, the step of receiving the first set of speech samples and the corresponding first set of labels, and multiple speeches using a speech recognition model. The stage of extracting the second set of voice samples for machine labeling from the sample, the stage of determining the second set of voice samples and the corresponding second set of labels using the voice recognition model, the second. Semi-supervised learning based on the stage of augmenting a set of audio samples and the first set of audio samples, the first set of labels, the enhanced second set of audio samples and the second set of labels. Includes the steps of performing supervised learning) to update the speech recognition model.

本開示の一実施例に係る音声認識モデル学習方法をコンピュータで実行するためのコンピュータプログラムが提供される。 A computer program for executing a speech recognition model learning method according to an embodiment of the present disclosure on a computer is provided.

本開示の一実施例に係る音声認識モデル学習システムは、通信モジュール、メモリ、およびメモリと連結され、メモリに含まれたコンピュータ読み取り可能な少なくとも一つのプログラムを実行するように構成された少なくとも一つのプロセッサを含む。少なくとも一つのプログラムは、ラベリングされていない複数の音声サンプルを受信し、音声認識モデルを利用して複数の音声サンプルからヒューマンラベリングのための第1セットの音声サンプルを抽出し、第1セットの音声サンプルと対応する第1セットのラベルを受信し、音声認識モデルを利用して複数の音声サンプルからマシンラベリングのための第2セットの音声サンプルを抽出し、音声認識モデルを利用して第2セットの音声サンプルと対応する第2セットのラベルを決定し、第2セットの音声サンプルを増強し、第1セットの音声サンプル、第1セットのラベル、増強された第2セットの音声サンプル、および第2セットのラベルに基づいて半教師あり学習を遂行して音声認識モデルをアップデートするための命令語を含む。 The speech recognition model learning system according to an embodiment of the present disclosure is coupled to a communication module, a memory, and a memory, and at least one configured to execute at least one computer-readable program contained in the memory. Includes processor. At least one program receives multiple unlabeled speech samples, utilizes a speech recognition model to extract the first set of speech samples for human labeling from the multiple speech samples, and the first set of speech. Receive the first set of labels corresponding to the sample, use the speech recognition model to extract the second set of speech samples for machine labeling from multiple speech samples, and use the speech recognition model to extract the second set. The audio sample and the corresponding second set of labels are determined, the second set of audio samples is augmented, the first set of audio samples, the first set of labels, the enhanced second set of audio samples, and the first. Includes command words for performing semi-supervised learning and updating the speech recognition model based on two sets of labels.

本開示の多様な実施例で、音声認識モデルを学習するために人間が直接テキストシーケンスに転写しなければならない音声サンプルの数を減らして、費用は節減しつつ音声認識モデルの性能の低下が殆どないようにすることができる。具体的には、ラベリング費用を2/3ほど節減しつつ文字水準エラー率(character-level error rate;CER)は約0.26%pだけ増加(すなわち、性能低下)し、ラベリング費用を約6/7ほど節減しつつCERは約1.08%pだけ増加することが可能である。 In the various embodiments of the present disclosure, the number of speech samples that humans must directly transcrib into a text sequence to learn a speech recognition model is reduced, reducing costs and reducing the performance of the speech recognition model. Can be avoided. Specifically, the character level error rate (charcter-level error rate; CER) is increased by about 0.26% p (that is, the performance is deteriorated) while the labeling cost is reduced by about 2/3, and the labeling cost is reduced by about 6. CER can be increased by about 1.08% p while saving about / 7.

本開示の多様な実施例で音声サンプルに対するテキストシーケンスの結合確率を考慮した不確実性スコアを算出することができ、不確実性スコアを基準として音声認識モデルの学習に有用なサンプル(informative sample)を抽出することができる。 In various examples of the present disclosure, an uncertainty score can be calculated in consideration of the binding probability of a text sequence to a speech sample, and a sample useful for learning a speech recognition model based on the uncertainty score (information sample). Can be extracted.

本開示の多様な実施例で音声サンプルに含まれた言語情報を損傷させることなく音声サンプルを増強(augment)することができ、このような音声サンプルの増強は音声認識モデル学習の効率性を向上させることができる。また、増強された音声サンプルを利用して音声認識モデルの強靭性を向上させることができる。 In the various embodiments of the present disclosure, the speech sample can be augmented without damaging the linguistic information contained in the speech sample, and such enhancement of the speech sample improves the efficiency of speech recognition model learning. Can be made to. In addition, the enhanced speech sample can be used to improve the resilience of the speech recognition model.

本開示の実施例は、以下で説明する添付図面を参照して説明され、ここで類似する参照番号は類似する要素を示すが、これに限定されない。
使用者が音声命令を通じて使用者端末からサービスを提供してもらう例示を示す図面である。 本開示の一実施例に係る音声認識サービスを提供して音声認識モデルを学習するために、情報処理システムが複数の使用者端末と通信可能なように連結された構成を示す概要図である。 本開示の一実施例に係る使用者端末および情報処理システムの内部構成を示すブロック図である。 本開示の一実施例に係る音声サンプルに対するラベリング作業を通じてHLSデータベース(DB)およびMLS DBを構築する例示を示す図面である。 本開示の一実施例に係る初期音声認識モデル生成方法を示すフローチャートである。 本開示の一実施例に係る漸進的音声認識モデル学習方法を示すフローチャートである。 本開示の一実施例に係る音声認識モデルを生成、アップデート、そして、テストするための音声サンプルの例示を示す図面である。 ヒューマンラベリングのための音声サンプルを抽出する方式による音声認識モデルの性能差を示すグラフである。 本開示の音声サンプル増強方式による音声認識モデルの性能の差を示すグラフである。 本開示の一実施例により音声認識モデルを何回もアップデートする場合、学習回次と音声認識モデルの性能の関係を示すグラフである。
The embodiments of the present disclosure are described with reference to the accompanying drawings described below, wherein similar reference numbers indicate similar elements, but are not limited thereto.
It is a drawing which shows the example which a user has a service provided from a user terminal through a voice command. FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration in which an information processing system is connected so as to be able to communicate with a plurality of user terminals in order to provide a voice recognition service according to an embodiment of the present disclosure and learn a voice recognition model. It is a block diagram which shows the internal structure of the user terminal and the information processing system which concerns on one Example of this disclosure. It is a figure which shows the example which constructs the HLS database (DB) and MLS DB through the labeling work for the audio sample which concerns on one Example of this disclosure. It is a flowchart which shows the initial speech recognition model generation method which concerns on one Example of this disclosure. It is a flowchart which shows the gradual speech recognition model learning method which concerns on one Example of this disclosure. It is a drawing which shows the example of the speech sample for generating, updating, and testing the speech recognition model which concerns on one Example of this disclosure. It is a graph which shows the performance difference of the speech recognition model by the method of extracting the speech sample for human labeling. It is a graph which shows the difference in the performance of the speech recognition model by the speech sample enhancement method of this disclosure. It is a graph which shows the relationship between the learning cycle and the performance of a speech recognition model when the speech recognition model is updated many times by one Example of this disclosure.

以下、本開示の実施のための具体的な内容を添付された図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の説明では本開示の要旨を不要に曖昧にさせ得る恐れがある場合、広く知られている機能や構成に関する具体的な説明は省略することにする。 Hereinafter, the specific contents for the implementation of the present disclosure will be described in detail with reference to the attached drawings. However, if the following description may unnecessarily obscure the gist of the present disclosure, specific description of well-known functions and configurations will be omitted.

添付された図面で、同一または対応する構成要素には同じ参照符号が付与されている。また、以下の実施例の説明において、同一または対応する構成要素を重複して記述することが省略され得る。しかし、構成要素に関する技術が省略されても、そのような構成要素がある実施例に含まれないものと意図しない。 In the attached drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals. Further, in the following description of the embodiment, it may be omitted to describe the same or corresponding components in duplicate. However, even if the techniques relating to the components are omitted, it is not intended that such components are not included in the embodiment.

開示された実施例の利点および特徴、そして、それらを達成する方法は添付される図面とともに後述されている実施例を参照すると明確になるであろう。しかし、本開示は以下で開示される実施例に限定されるものではなく互いに異なる多様な形態で具現化され得、ただし本実施例は本開示を完全なものとし、本開示が通常の技術者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものに過ぎない。 The advantages and features of the disclosed examples, and how to achieve them, will be clarified with reference to the examples described below with the accompanying drawings. However, the present disclosure is not limited to the embodiments disclosed below and may be embodied in various forms different from each other, except that the present embodiment completes the present disclosure and the present disclosure is a normal engineer. It is provided only to fully inform the scope of the invention.

本明細書で使われる用語について簡略に説明し、開示された実施例について具体的に説明する。本明細書で使われる用語は本開示での機能を考慮しつつ、可能な限り現在広く使われる一般的な用語を選択したが、これは関連分野に従事する技術者の意図または判例、新しい技術の出現などにより変わり得る。また、特定の場合には出願人が任意に選定した用語もあり、この場合、該当する発明の説明の部分で詳細にその意味を記載するであろう。したがって、本開示で使われる用語は単なる用語の名称ではなく、その用語が有する意味と本開示の全般にわたった内容に基づいて定義されるべきである。 The terms used herein will be briefly described, and the disclosed examples will be specifically described. The terminology used herein has been selected from the most widely used terms available today, taking into account the functionality of this disclosure, but this is the intent or case of a technician engaged in the relevant field, a new technique. It may change due to the appearance of. In addition, there are some terms arbitrarily selected by the applicant in specific cases, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the applicable invention. Therefore, the terms used in this disclosure should be defined based on the meaning of the terms and the general content of the present disclosure, not just the names of the terms.

本明細書での単数の表現は文脈上明白に単数であると特定しない限り、複数の表現を含む。また、複数の表現は文脈上明白に複数であると特定しない限り、単数の表現を含む。明細書全体で、ある部分がある構成要素を含むとする場合に、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく他の構成要素をさらに含む可能性があることを意味する。 The singular representation herein includes multiple representations unless the context explicitly specifies that it is singular. Also, multiple expressions include a singular expression unless the context explicitly specifies that they are plural. If, in the entire specification, a part contains a component, this may include other components rather than excluding the other components, unless otherwise stated. means.

また、明細書で使われる「モジュール」または「ユニット」という用語はソフトウェアまたはハードウェア構成要素を意味し、「モジュール」または「ユニット」はある役割を遂行する。しかし、「モジュール」または「ユニット」はソフトウェアまたはハードウェアに限定される意味ではない。「モジュール」または「ユニット」はアドレッシング(アドレス指定)できる保存媒体にあるように構成されてもよく、一つまたはそれ以上のプロセッサを再生させるように構成されてもよい。したがって、一例として、「モジュール」または「ユニット」はソフトウェア構成要素、オブジェクト指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素およびタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバ、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイまたは変数のうち少なくとも一つを含むことができる。構成要素と「モジュール」または「ユニット」は中で提供される機能は、さらに小さい数の構成要素および「モジュール」または「ユニット」に結合されたり、追加的な構成要素と「モジュール」または「ユニット」にさらに分離されたりし得る。 Also, as used herein, the term "module" or "unit" means a software or hardware component, and the "module" or "unit" performs a role. However, "module" or "unit" is not limited to software or hardware. A "module" or "unit" may be configured to be on a storage medium that can be addressed (addressed), or may be configured to play one or more processors. Therefore, as an example, a "module" or "unit" can be a component such as a software component, an object-oriented software component, a class component, a task component, and a process, function, attribute, procedure, subroutine, or program code. It can include at least one of a segment, driver, firmware, microcode, circuit, data, database, data structure, table, array or variable. Components and "Modules" or "Units" The functionality provided within can be combined into a smaller number of components and "Modules" or "Units", or with additional components and "Modules" or "Units". Can be further separated into.

本開示の一実施例によると、「モジュール」または「ユニット」はプロセッサおよびメモリで具現化され得る。「プロセッサ」は汎用プロセッサ、中央処理装置(CPU)、マイクロ・プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、制御器、マイクロ制御器、状態マシンなどを含むように広く解釈されるべきである。いくつかの環境で、「プロセッサ」は特定用途向け半導体(ASIC)、プログラム可能ロジックデバイス(PLD)、フィールドプログラム可能ゲートアレイ(FPGA)等を指称することもある。「プロセッサ」とは、例えば、DSPとマイクロ・プロセッサの組み合わせ、複数のマイクロ・プロセッサの組み合わせ、DSPコアと結合した一つ以上のマイクロ・プロセッサの組み合わせ、または任意の他のそのような構成の組み合わせと同じ処理デバイスの組み合わせを指称することもある。また、「メモリ」は電子情報を保存可能な任意の電子コンポーネントを含むように広く解釈されるべきである。「メモリ」は任意のアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、不揮発性の任意のアクセスメモリ(NVRAM)、プログラム可能読み取り専用メモリ(PROM)、消去可能なプログラム可能読み取り専用メモリ(EPROM)、電気的に消去可能PROM(EEPROM)、フラッシュメモリ、磁気または光学データ保存装置、レジスタなどのようなプロセッサ読み取り可能媒体の多様な類型を指称することもある。プロセッサがメモリから情報を読み取り/読み取ったメモリに情報を記録できるのであれば、メモリはプロセッサと電子通信状態にあると言われる。プロセッサに集積されたメモリはプロセッサと電子通信状態にある。 According to one embodiment of the present disclosure, a "module" or "unit" can be embodied in a processor and memory. "Processor" should be broadly interpreted to include general purpose processors, central processing units (CPUs), microprocessors, digital signal processors (DSPs), controllers, microcontrols, state machines, and the like. In some environments, "processor" may refer to an application specific integrated circuit (ASIC), programmable logic device (PLD), field programmable gate array (FPGA), and the like. A "processor" is, for example, a combination of a DSP and a microprocessor, a combination of multiple microprocessors, a combination of one or more microprocessors coupled to a DSP core, or any other combination of such configurations. It may also refer to the same combination of processing devices as. Also, "memory" should be broadly interpreted to include any electronic component capable of storing electronic information. "Memory" is any access memory (RAM), read-only memory (ROM), non-volatile arbitrary access memory (NVRAM), programmable read-only memory (PROM), erasable programmable read-only memory (EPROM). Also referred to as various types of processor readable media such as electrically erasable Programmable ROM (EEPROM), flash memory, magnetic or optical data storage devices, registers and the like. If the processor can read information from the memory and record the information in the read memory, the memory is said to be in electronic communication with the processor. The memory integrated in the processor is in electronic communication with the processor.

本開示で「音声認識モデル」はスピーチ(speech)データを入力すると、入力された音声に含まれた言語情報に対応するテキストデータを出力するモデルを指称し得る。すなわち、音声認識モデルはSTT(Speech-to-Text)技術を具現化することができる。本開示の一実施例において、音声認識モデルは学習データを利用して教師あり学習、教師なし学習または半教師あり学習を遂行することによって生成またはアップデートされる人工ニューラルネットワークモデルに該当し得る。例えば、音声認識モデルはListen、Attend and Spell(LAS)基盤のE2E-ASR(End-to-End Automatic Speech Recognition)モデルであり得る。 In the present disclosure, the "speech recognition model" may refer to a model that outputs text data corresponding to the linguistic information included in the input voice when speech data is input. That is, the speech recognition model can embody STT (Speech-to-Text) technology. In one embodiment of the present disclosure, the speech recognition model may correspond to an artificial neural network model generated or updated by performing supervised learning, unsupervised learning or semi-supervised learning using learning data. For example, the speech recognition model can be a Listen, Atend and Spell (LAS) -based E2E-ASR (End-to-End Automatic Speech Recognition) model.

本開示で「音声サンプル」は音声認識モデルを学習、アップデート、そして、テストするために収集した使用者のスピーチ(speech)データを指称し得る。音声サンプルは収集されたデータを前処理して一定のフォーマットで加工したものであり得る。例えば、音声サンプルは収集した使用者のスピーチデータから、200msのウィンドウの長さ(window-length)と100msのストライドの長さ(stride-length)を有するハミングウインドウ(hamming window)を利用して抽出したスペクトログラム(Spectrogram)を含むことができる。 In the present disclosure, a "speech sample" may refer to user speech data collected for learning, updating, and testing a speech recognition model. The audio sample can be a preprocessed version of the collected data and processed into a certain format. For example, audio samples are extracted from collected user speech data using a humming window with a window length of 200 ms (window-length) and a stride length of 100 ms (stride-length). A spectrogram can be included.

本開示で「ラベル」は音声サンプルに対応するテキストシーケンスを指称し得る。例えば、ラベルは音声サンプルに含まれた言語情報、言語学的意味をテキストに転写(transcribe)したものであり得る。ラベルは音声サンプルが音声認識モデルに入力される時に出力される疑似ラベル(pseudo label)とヒューマンアノテーター(human annotator)が音声サンプルに対して転写した正解ラベルを含むことができる。 In the present disclosure, "label" may refer to a text sequence corresponding to an audio sample. For example, the label may be a transcription of the linguistic information and linguistic meaning contained in the speech sample into text. The label can include a pseudo label output when the speech sample is input to the speech recognition model and a correct label transcribed by the human annotator to the speech sample.

図1は、使用者110が音声命令を通じて使用者端末120からサービスを提供してもらう例示を示す図面である。一実施例において、使用者端末120はマイクなどの入力装置を通じて使用者110から音声命令を受信することができる。この場合、使用者端末120は受信された音声命令を音声認識モデルを利用して認識し、認識された音声命令に対応する情報および/またはサービスを使用者110に提供することができる。図示された通り、使用者110が「今日の天気教えて」という音声命令を発話する場合、使用者端末120は該当音声命令を自動で認識し、今日の天気予報をスピーカーなどを通じて出力することができる。 FIG. 1 is a drawing showing an example in which a user 110 is provided with a service from a user terminal 120 through a voice command. In one embodiment, the user terminal 120 can receive a voice command from the user 110 through an input device such as a microphone. In this case, the user terminal 120 can recognize the received voice command by using the voice recognition model, and can provide the user 110 with the information and / or the service corresponding to the recognized voice command. As shown in the figure, when the user 110 utters a voice command "Tell me the weather today", the user terminal 120 may automatically recognize the voice command and output today's weather forecast through a speaker or the like. can.

使用者端末120は使用者110が発話する音声命令を認識し、音声命令に対応するサービス/情報を提供するように構成された任意の装置であり得る。例えば、使用者端末120は音声検索サービス、人工知能(AI、Artificial Intelligence)秘書サービス、地図ナビゲーション(Navigation)サービス、セットトップボックス(set-top box)制御サービスなどのサービスを提供することができる。図1では使用者端末120が人工知能スピーカーとして図示されたが、これに限定されず、音声命令を認識しそれに対応するサービスを提供できる任意の装置であり得る。 The user terminal 120 may be any device configured to recognize the voice command spoken by the user 110 and provide services / information corresponding to the voice command. For example, the user terminal 120 can provide services such as a voice search service, an artificial intelligence (AI) secretary service, a map navigation service, and a set-top box control service. Although the user terminal 120 is illustrated as an artificial intelligence speaker in FIG. 1, the user terminal 120 is not limited to this, and may be any device capable of recognizing a voice command and providing a service corresponding to the voice command.

使用者110の音声命令を認識するために、使用者端末120は機械学習などを通じて生成された音声認識モデルを利用することができる。このような音声認識モデルは音声認識の正確度を高めるために、反復的な/漸進的な学習を通じてアップデートされ得る。人が音声サンプルを聴取して直接正解ラベルを生成したヒューマンラベルドサンプル(Human Labeled Sample;HLS)をできるだけ多く使うことによって音声認識モデル性能を最大化することができるが、ラベリング費用の限界によりHLSのみを利用した音声認識モデル学習方法は現実的に困難である。特に、音声サンプルをラベリングする作業、すなわち、人が音声サンプルを聞いて転写する作業はイメージをラベリングする作業よりはるかに高い費用が要求されるため、ヒューマンラベリング費用を最小化しつつ音声認識性能を最大化できる機械学習方式が要求される。 In order to recognize the voice command of the user 110, the user terminal 120 can use the voice recognition model generated through machine learning or the like. Such speech recognition models can be updated through iterative / gradual learning to improve the accuracy of speech recognition. Speech recognition model performance can be maximized by using as many Human Labeled Samples (HLS) as possible, where a person listens to the speech sample and directly generates the correct label, but due to the limitations of labeling costs, the HLS A speech recognition model learning method using only labels is practically difficult. In particular, the task of labeling speech samples, that is, the task of listening to and transcribing speech samples by humans, requires much higher costs than the task of labeling images, so human labeling costs are minimized and speech recognition performance is maximized. A machine learning method that can be realized is required.

一実施例において、HLSを最小化するために半教師あり学習(Semi-Supervised Learning;SSL)と能動学習(Active Learning;AL)をつなぎ合わせ、ラベルが割当されていない音声サンプルを利用して学習効率性をさらに向上させるために一貫性正規化(Consistency Regularization;CR)技法を使うことができる。具体的には、ラベルが割当されていない音声サンプルプールから不確実性スコアが最も高い(すなわち、音声認識モデルの信頼度が最も低い)n個の音声サンプルを抽出してヒューマンラベリング作業を遂行することによって、複数のHLSを準備することができる。ここで、nは自然数であり、ヒューマンラベリング費用の予算に応じて決定され得る。また、ラベルが割当されていない音声サンプルプールに残っている音声サンプルのうち、不確実性スコアがあらかじめ定められた臨界値未満(すなわち、音声認識モデルの信頼度が臨界値超過)の音声サンプルを抽出してマシンラベリング作業を遂行し、音声サンプルを増強することによって複数のマシンラベルドサンプル(Machine Labeled Sample;MLS)を準備することができる。そして、音声認識モデルはHLSとMLSを共に使って学習/アップデートされ得る。ここで、MLSは音声認識モデルを学習/アップデートするのにHLSを補助する役割を遂行することができる。 In one embodiment, semi-supervised learning (SSL) and active learning (AL) are stitched together to minimize HLS, and learning is performed using an unlabeled voice sample. Consistency regularization (CR) techniques can be used to further improve efficiency. Specifically, n voice samples with the highest uncertainty score (that is, the lowest reliability of the speech recognition model) are extracted from the unlabeled speech sample pool to perform human labeling work. Thereby, a plurality of HLS can be prepared. Here, n is a natural number and can be determined according to the budget for human labeling costs. Also, among the voice samples remaining in the voice sample pool to which no label is assigned, the voice samples whose uncertainty score is less than the predetermined critical value (that is, the reliability of the speech recognition model exceeds the critical value) are selected. Multiple machine-labeled samples (MLS) can be prepared by extracting, performing machine labeling operations, and augmenting audio samples. The speech recognition model can then be learned / updated using both HLS and MLS. Here, MLS can play a role of assisting HLS in learning / updating the speech recognition model.

図2は、本開示の一実施例に係る音声認識サービスを提供して音声認識モデルを学習するために、情報処理システム230が複数の使用者端末210_1、210_2、210_3と通信可能なように連結された構成を示す概要図である。情報処理システム230はネットワーク220を通じて音声認識基盤サービスを提供できるシステムおよび/または音声認識モデルを学習できるシステムを含むことができる。一実施例において、情報処理システム230は音声認識基盤サービスまたは音声認識モデル学習に関連したコンピュータ遂行可能なプログラム(例えば、ダウンロード可能なアプリケーション)およびデータを保存、提供および遂行できる一つ以上のサーバー装置および/またはデータベース、またはクラウドコンピューティングサービス基盤の一つ以上の分散コンピューティング装置および/または分散データベースを含むことができる。情報処理システム230により提供される音声認識基盤サービスは、複数の使用者端末210_1、210_2、210_3のそれぞれに設置された音声検索アプリケーション、人工知能秘書アプリケーションなどを通じて使用者に提供され得る。例えば、情報処理システム230は音声検索アプリケーション、人工知能秘書アプリケーションなどを通じて使用者から入力される音声命令に対応する情報を提供したり対応する処理を遂行したりすることができる。追加的に、情報処理システム230は音声認識モデルを学習/アップデートするために、複数の使用者端末210_1、210_2、210_3から音声サンプルを収集することができる。 FIG. 2 is linked so that the information processing system 230 can communicate with a plurality of user terminals 210_1, 210_2, 210_3 in order to provide a voice recognition service according to an embodiment of the present disclosure and learn a voice recognition model. It is a schematic diagram which shows the structure made. The information processing system 230 can include a system capable of providing a speech recognition infrastructure service through the network 220 and / or a system capable of learning a speech recognition model. In one embodiment, the information processing system 230 is a computer-executable program (eg, a downloadable application) and one or more server devices capable of storing, providing, and executing data related to a voice recognition infrastructure service or voice recognition model learning. And / or a database, or one or more distributed computing devices and / or distributed databases of a cloud computing service infrastructure. The voice recognition infrastructure service provided by the information processing system 230 can be provided to the user through a voice search application, an artificial intelligence secretary application, etc. installed in each of the plurality of user terminals 210_1, 210_2, 210_3. For example, the information processing system 230 can provide information corresponding to a voice command input from a user or perform a corresponding process through a voice search application, an artificial intelligence secretary application, or the like. Additionally, the information processing system 230 can collect speech samples from a plurality of user terminals 210_1, 210_2, 210_3 in order to learn / update the speech recognition model.

複数の使用者端末210_1、210_2、210_3はネットワーク220を通じて情報処理システム230と通信することができる。ネットワーク220は複数の使用者端末210_1、210_2、210_3と情報処理システム230の間の通信が可能なように構成され得る。ネットワーク220は設置環境により、例えば、イーサネット(Ethernet)、有線ホームネットワーク(Power Line Communication)、電話線通信装置およびRS-serial通信などの有線ネットワーク、移動通信網、WLAN(Wireless LAN)、Wi-Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)およびZigBee(登録商標)などのような無線ネットワークまたはその組み合わせで構成され得る。通信方式は制限されず、ネットワーク220が含むことができる通信網(一例として、移動通信網、有線インターネット、無線インターネット、放送網、衛星網など)を活用する通信方式だけでなく、使用者端末210_1、210_2、210_3の間の近距離無線通信も含まれ得る。 The plurality of user terminals 210_1, 210_2, 210_3 can communicate with the information processing system 230 through the network 220. The network 220 may be configured to allow communication between a plurality of user terminals 210_1, 210_2, 210_3 and the information processing system 230. Depending on the installation environment, the network 220 may be, for example, an Ethernet, a wired home network (Power Line Communication), a telephone line communication device, a wired network such as RS-serial communication, a mobile communication network, a WLAN (Wireless LAN), or Wi-Fi. It may consist of wireless networks or combinations thereof such as (Registered Trademarks), Bluetooth® and ZigBee®. The communication method is not limited, and not only the communication method utilizing the communication network (for example, mobile communication network, wired Internet, wireless Internet, broadcasting network, satellite network, etc.) that can be included in the network 220, but also the user terminal 210_1 , 210_2, 210_3 may also include short-range radio communication.

図2で携帯電話端末210_1、タブレット端末210_2およびPC端末210_3が使用者端末の例として図示されたが、これに限定されず、使用者端末210_1、210_2、210_3は有線および/または無線通信が可能で音声基盤サービスアプリケーション、検索アプリケーション、ウェブブラウザアプリケーションなどが設置されて遂行され得る任意のコンピューティング装置であり得る。例えば、使用者端末は、AIスピーカー、スマートフォン、携帯電話、ナビゲーション、コンピュータ、ノートパソコン、デジタル放送用端末、PDA(Personal Digital Assistants)、PMP(Portable Multimedia Player)、タブレットPC、ゲームコンソール(game console)、ウェアラブルデバイス(wearable device)、IoT(internet of things)デバイス、VR(virtual reality)デバイス、AR(augmented reality)デバイス、セットトップボックスなどを含むことができる。また、図2には3個の使用者端末210_1、210_2、210_3がネットワーク220を通じて情報処理システム230と通信するものとして図示されているが、これに限定されず、異なる数の使用者端末がネットワーク220を通じて情報処理システム230と通信するように構成されてもよい。 In FIG. 2, a mobile phone terminal 210_1, a tablet terminal 210_2, and a PC terminal 210_3 are illustrated as examples of user terminals, but the present invention is not limited to this, and the user terminals 210_1, 210_2, 210_3 can perform wired and / or wireless communication. It can be any computing device in which voice infrastructure service applications, search applications, web browser applications, etc. can be installed and performed. For example, user terminals include AI speakers, smartphones, mobile phones, navigation systems, computers, laptop computers, digital broadcasting terminals, PDAs (Personal Digital Assistants), PMPs (Portable Multimedia Players), tablet PCs, and game consoles. , Wearable devices, IoT (internet of things) devices, VR (visual reality) devices, AR (augmented reality) devices, set top boxes and the like can be included. 2 It may be configured to communicate with the information processing system 230 through 220.

図3は、本開示の一実施例に係る使用者端末210および情報処理システム230の内部構成を示すブロック図である。使用者端末210は音声基盤サービスアプリケーションなどが実行可能であり、有線/無線通信が可能な任意のコンピューティング装置を指称し得、例えば、図2の携帯電話端末210_1、タブレット端末210_2、PC端末210_3等を含むことができる。図示された通り、使用者端末210はメモリ312、プロセッサ314、通信モジュール316および入出力インターフェース318を含むことができる。これと同様に、情報処理システム230はメモリ332、プロセッサ334、通信モジュール336および入出力インターフェース338を含むことができる。図3に図示された通り、使用者端末210および情報処理システム230は、それぞれの通信モジュール316、336を利用してネットワーク220を通じて情報および/またはデータを通信できるように構成され得る。また、入出力装置320は入出力インターフェース318を通じて使用者端末210に情報および/またはデータを入力したり、使用者端末210から生成された情報および/またはデータを出力したりするように構成され得る。 FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of a user terminal 210 and an information processing system 230 according to an embodiment of the present disclosure. The user terminal 210 can execute a voice infrastructure service application or the like, and can refer to any computing device capable of wired / wireless communication. For example, the mobile phone terminal 210_1, the tablet terminal 210_2, and the PC terminal 210_3 in FIG. Etc. can be included. As illustrated, the user terminal 210 may include a memory 312, a processor 314, a communication module 316 and an input / output interface 318. Similarly, the information processing system 230 may include a memory 332, a processor 334, a communication module 336 and an input / output interface 338. As illustrated in FIG. 3, the user terminal 210 and the information processing system 230 may be configured to be able to communicate information and / or data through the network 220 using their respective communication modules 316 and 336. Further, the input / output device 320 may be configured to input information and / or data to the user terminal 210 through the input / output interface 318 and output information and / or data generated from the user terminal 210. ..

メモリ312、332は非一過性の任意のコンピュータ読み取り可能な記録媒体を含むことができる。一実施例によると、メモリ312、332は、RAM(random access memory)、ROM(read only memory)、ディスクドライブ、SSD(solid state drive)、フラッシュメモリ(flash memory)などのような非消滅性大容量保存装置(permanent mass storage device)を含むことができる。他の例として、ROM、SSD、フラッシュメモリ、ディスクドライブなどのような非消滅性大容量保存装置はメモリとは区分される別途の永久保存装置であって、使用者端末210または情報処理システム230に含まれ得る。また、メモリ312、332には運営体制(Operating System)と少なくとも一つのプログラムコード(例えば、使用者端末210に設置されて駆動される音声基盤サービスアプリケーションなどのためのコード)が保存され得る。 The memory 312, 332 can include any non-transient computer-readable recording medium. According to one embodiment, the memory 312, 332 has a large non-erasable memory such as a RAM (random access memory), a ROM (read only memory), a disk drive, an SSD (solid state drive), a flash memory (flash memory), and the like. A capacity storage device (permanent mass memory device) can be included. As another example, a non-extinguishing large-capacity storage device such as a ROM, SSD, flash memory, disk drive, etc. is a separate permanent storage device that is separated from the memory, and is a user terminal 210 or an information processing system 230. Can be included in. Further, the memory 312 and 332 may store an operating system and at least one program code (for example, a code for a voice infrastructure service application installed and driven in the user terminal 210).

このようなソフトウェア構成要素はメモリ312、332とは別途のコンピュータで読み取り可能な記録媒体からローディングされ得る。このような別途のコンピュータで読み取り可能な記録媒体はこのような使用者端末210および情報処理システム230に直接連結可能な記録媒体を含むことができるが、例えば、フロッピードライブ、ディスク、テープ、DVD/CD-ROMドライブ、メモリカードなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体を含むことができる。他の例として、ソフトウェア構成要素はコンピュータで読み取り可能な記録媒体ではない通信モジュールを通じてメモリ312、332にローディングされ得る。例えば、少なくとも一つのプログラムは開発者またはアプリケーションの設置ファイルを配布するファイル配布システムがネットワーク220を通じて提供するファイルによって設置されるコンピュータプログラムに基づいてメモリ312、332にローディングされ得る。 Such software components may be loaded from a computer-readable recording medium separate from the memory 312, 332. Such a separate computer-readable recording medium can include such a recording medium that can be directly coupled to the user terminal 210 and the information processing system 230, such as a floppy drive, disk, tape, DVD /. It can include computer-readable recording media such as CD-ROM drives and memory cards. As another example, software components may be loaded into memory 312, 332 through a communication module that is not a computer-readable recording medium. For example, at least one program may be loaded into memory 312, 332 based on a computer program installed by a file provided by a file distribution system that distributes a developer or application installation file.

プロセッサ314、334は基本的な算術、ロジックおよび入出力演算を遂行することによって、コンピュータプログラムの命令を処理するように構成され得る。命令はメモリ312、332または通信モジュール316、336によりプロセッサ314、334で提供され得る。例えば、プロセッサ314、334はメモリ312、332のような記録装置に保存されたプログラムコードにより受信される命令を遂行するように構成され得る。 Processors 314 and 334 may be configured to process instructions in a computer program by performing basic arithmetic, logic and input / output operations. Instructions may be provided by processors 314, 334 by memory 312, 332 or communication modules 316, 336. For example, the processor 314, 334 may be configured to carry out an instruction received by a program code stored in a recording device such as memory 312, 332.

通信モジュール316、336はネットワーク220を通じて使用者端末210と情報処理システム230が互いに通信するための構成または機能を提供することができ、使用者端末210および/または情報処理システム230が他の使用者端末または他のシステム(一例として別途のクラウドシステムなど)と通信するための構成または機能を提供することができる。一例として、使用者端末210のプロセッサ314がメモリ312などのような記録装置に保存されたプログラムコードにより生成した要請またはデータ(例えば、使用者の音声命令に対応するデータなど)は、通信モジュール316の制御によりネットワーク220を通じて情報処理システム230に伝達され得る。逆に、情報処理システム230のプロセッサ334の制御により提供される制御信号や命令が、通信モジュール336とネットワーク220を経て使用者端末210の通信モジュール316を通じて使用者端末210に受信され得る。例えば、使用者端末210は情報処理システム230から通信モジュール316を通じて音声命令と関連した情報などを受信することができる。 The communication modules 316 and 336 can provide a configuration or function for the user terminal 210 and the information system 230 to communicate with each other through the network 220, and the user terminal 210 and / or the information system 230 may be another user. It is possible to provide a configuration or function for communicating with a terminal or another system (for example, a separate cloud system). As an example, the request or data (for example, data corresponding to the user's voice instruction) generated by the processor 314 of the user terminal 210 by the program code stored in the recording device such as the memory 312 is the communication module 316. Can be transmitted to the information processing system 230 through the network 220 by the control of. On the contrary, the control signal or instruction provided by the control of the processor 334 of the information processing system 230 can be received by the user terminal 210 through the communication module 316 of the user terminal 210 via the communication module 336 and the network 220. For example, the user terminal 210 can receive information related to a voice command from the information processing system 230 through the communication module 316.

入出力インターフェース318は入出力装置320とのインターフェースのための手段であり得る。一例として、入力装置はオーディオセンサおよび/またはイメージセンサを含んだカメラ、キーボード、マイクロホン、マウスなどの装置を、そして、出力装置はディスプレイ、スピーカー、ハプティックフィードバックデバイス(haptic feedback device)などのような装置を含むことができる。他の例において、入出力インターフェース318はタッチスクリーンなどのように入力と出力を遂行するための構成または機能が一つに統合された装置とのインターフェースのための手段であり得る。例えば、使用者端末210のプロセッサ314がメモリ312にローディングされたコンピュータプログラムの命令を処理する場合において、情報処理システム230や他の使用者端末が提供する情報および/またはデータを利用して構成されるサービス画面などが、入出力インターフェース318を通じてディスプレイに表示され得る。図3では入出力装置320が使用者端末210に含まれないように図示されているが、これに限定されず、使用者端末210と一つの装置で構成され得る。また、情報処理システム230の入出力インターフェース338は情報処理システム230と連結されたり、情報処理システム230が含むことができる入力または出力のための装置(図示されず)とのインターフェースのための手段であり得る。図3では入出力インターフェース318、338がプロセッサ314、334と別途に構成された要素として図示されたが、これに限定されず、入出力インターフェース318、338がプロセッサ314、334に含まれるように構成され得る。 The input / output interface 318 may be a means for an interface with the input / output device 320. As an example, an input device is a device such as a camera, keyboard, microphone, mouse including an audio sensor and / or an image sensor, and an output device is a device such as a display, a speaker, a haptic feedback device (haptic feedback device), and the like. Can be included. In another example, the input / output interface 318 may be a means for an interface with a device such as a touch screen that integrates configurations or functions for performing inputs and outputs. For example, when the processor 314 of the user terminal 210 processes the instruction of the computer program loaded in the memory 312, it is configured by using the information and / or the data provided by the information processing system 230 and other user terminals. The service screen and the like can be displayed on the display through the input / output interface 318. Although the input / output device 320 is shown in FIG. 3 so as not to be included in the user terminal 210, the input / output device 320 is not limited to this, and may be configured by the user terminal 210 and one device. Further, the input / output interface 338 of the information processing system 230 is a means for connecting to the information processing system 230 or for an interface with an input or output device (not shown) that can be included in the information processing system 230. possible. In FIG. 3, the input / output interfaces 318 and 338 are shown as elements separately configured from the processors 314 and 334, but the input / output interfaces 318 and 338 are configured to be included in the processors 314 and 334. Can be done.

使用者端末210および情報処理システム230は図3の構成要素より多くの構成要素を含むことができる。しかし、多くの従来技術的構成要素を明確に図示する必要はない。一実施例によると、使用者端末210は前述された入出力装置320のうち少なくとも一部を含むように具現化され得る。また、使用者端末210はトランシーバー(transceiver)、GPS(Global Positioning system)モジュール、カメラ、各種センサ、データベースなどのような他の構成要素をさらに含むことができる。例えば、使用者端末210がスマートフォンである場合、一般的にスマートフォンが含んでいる構成要素を含むことができ、例えば、加速度センサ、ジャイロセンサ、カメラモジュール、各種物理的なボタン、タッチパネルを利用したボタン、入出力ポート、振動のための振動器などの多様な構成要素が使用者端末210にさらに含まれるように具現化され得る。 The user terminal 210 and the information processing system 230 can include more components than those in FIG. However, it is not necessary to clearly illustrate many prior art components. According to one embodiment, the user terminal 210 may be embodied to include at least a portion of the input / output devices 320 described above. In addition, the user terminal 210 can further include other components such as a transceiver, a GPS (Global Positioning System) module, a camera, various sensors, a database, and the like. For example, when the user terminal 210 is a smartphone, it can include components generally included in the smartphone, for example, an acceleration sensor, a gyro sensor, a camera module, various physical buttons, and a button using a touch panel. Various components such as, input / output ports, and accelerometers for vibration can be further embodied in the user terminal 210.

一実施例によると、使用者端末210のプロセッサ314は音声基盤サービスを提供するアプリケーションなどが動作するように構成され得る。この時、該当アプリケーションおよび/またはプログラムと関連したコードが使用者端末210のメモリ312にローディングされ得る。アプリケーションおよび/またはプログラムが動作する間に、使用者端末210のプロセッサ314は入出力装置320から提供された情報および/またはデータを入出力インターフェース318を通じて受信したり通信モジュール316を通じて情報処理システム230から情報および/またはデータを受信したりすることができ、受信された情報および/またはデータを処理してメモリ312に保存することができる。また、このような情報および/またはデータは通信モジュール316を通じて情報処理システム230に提供することができる。 According to one embodiment, the processor 314 of the user terminal 210 may be configured to operate an application or the like that provides a voice infrastructure service. At this time, the code associated with the application and / or the program may be loaded into the memory 312 of the user terminal 210. While the application and / or program is running, the processor 314 of the user terminal 210 receives information and / or data provided by the input / output device 320 through the input / output interface 318 and from the information processing system 230 through the communication module 316. Information and / or data can be received, and the received information and / or data can be processed and stored in memory 312. Further, such information and / or data can be provided to the information processing system 230 through the communication module 316.

音声基盤サービスアプリケーションなどのためのプログラムが動作する間に、プロセッサ314は入出力インターフェース318と連結されたタッチスクリーン、キーボード、オーディオセンサおよび/またはイメージセンサを含んだカメラ、マイクロホンなどの入力装置を通じて入力されたり選択されたテキスト、イメージ、映像、音声などを受信することができ、受信されたテキスト、イメージ、映像および/または音声などをメモリ312に保存したり通信モジュール316およびネットワーク220を通じて情報処理システム230に提供することができる。一実施例において、プロセッサ314は入力装置を通じて音声基盤サービスアプリケーション上で使用者によって入力された音声命令関連データをネットワーク220および通信モジュール316を通じて情報処理システム230に提供することができる。情報処理システム230のプロセッサ334は複数の使用者端末および/または複数の外部システムから受信された情報および/またはデータを管理、処理および/または保存するように構成され得る。一実施例において、情報処理システム230は使用者端末210から受信した音声命令関連データに対応する情報を使用者端末210に提供することができる。追加的に、情報処理システム230は使用者端末210からラベルが割当されていない音声サンプルを収集することができる。 While a program for a voice infrastructure service application or the like is running, the processor 314 inputs through an input device such as a camera, microphone including a touch screen, keyboard, audio sensor and / or image sensor coupled with an input / output interface 318. The text, image, video, audio, etc. selected or selected can be received, and the received text, image, video and / or audio, etc. can be stored in the memory 312, or the information processing system through the communication module 316 and the network 220. Can be provided for 230. In one embodiment, the processor 314 can provide the information processing system 230 through the network 220 and the communication module 316 with the voice instruction related data input by the user on the voice infrastructure service application through the input device. The processor 334 of the information processing system 230 may be configured to manage, process and / or store information and / or data received from a plurality of user terminals and / or a plurality of external systems. In one embodiment, the information processing system 230 can provide the user terminal 210 with information corresponding to the voice instruction-related data received from the user terminal 210. In addition, the information processing system 230 can collect unlabeled audio samples from the user terminal 210.

図4は、本開示の一実施例に係る音声サンプル410に対するラベリング作業を通じてHLSデータベース(DB)460およびMLS DB470を構築する例示を示す図面である。情報処理システムのプロセッサは使用者端末からラベルが割当されていない音声サンプル410を収集することができる。収集された音声サンプル410はラベルが割当されていない音声サンプルDB420に保存され得る。収集されたすべての音声サンプルに対してヒューマンラベリングを遂行することは多くの費用が要求されるため、プロセッサは音声認識モデル440を利用して音声サンプル410からヒューマンラベリングを遂行するための音声サンプルを抽出することができる。 FIG. 4 is a drawing showing an example of constructing an HLS database (DB) 460 and an MLS DB 470 through labeling work for an audio sample 410 according to an embodiment of the present disclosure. The processor of the information processing system can collect the voice sample 410 to which the label is not assigned from the user terminal. The collected voice sample 410 may be stored in the voice sample DB 420 to which no label is assigned. Since performing human labeling on all collected speech samples is costly, the processor utilizes the speech recognition model 440 to provide speech samples from the speech sample 410 to perform human labeling. Can be extracted.

プロセッサは音声サンプル410のうち音声認識モデル440の学習に有用なサンプル(informative sample)を選択するために、不確実性基盤のAL(uncertainty-based AL)を使うことができる。具体的には、プロセッサはそれぞれの音声サンプルの不確実性スコアに基づいてヒューマンラベリングのための音声サンプル422を抽出することができる。一実施例において、プロセッサはあらかじめ生成された音声認識モデル440を利用してラベルが割当されていない音声サンプルDB420内の音声サンプルの不確実性スコアを算出し、最も高い不確実性スコアを有するn個の音声サンプル422を抽出することができる。ここで、nは自然数であり、ヒューマンラベリング費用の予算に応じて決定され得る。 The processor can use an uncertainty-based AL (uncertainty-based AL) to select an informative sample of the speech samples 410 that is useful for learning the speech recognition model 440. Specifically, the processor can extract voice samples 422 for human labeling based on the uncertainty score of each voice sample. In one embodiment, the processor utilizes a pre-generated speech recognition model 440 to calculate the uncertainty score of the speech sample in the unlabeled speech sample DB 420 and has the highest uncertainty score n. An audio sample 422 can be extracted. Here, n is a natural number and can be determined according to the budget for human labeling costs.

一実施例において、音声サンプルの不確実性スコアは音声認識モデル440により出力されるテキストシーケンスの長さ正規化された結合確率(length-normalized joint probability)を示すことができる。例えば、音声サンプルの不確実性スコアと信頼度スコアは下記の数式(1)~(3)を利用して算出され得る。 In one embodiment, the speech sample uncertainty score can indicate the length-normalized joint probability of the text sequence output by the speech recognition model 440. For example, the uncertainty score and the reliability score of the voice sample can be calculated by using the following mathematical formulas (1) to (3).

Figure 2022042460000002
Figure 2022042460000002

Figure 2022042460000003
Figure 2022042460000003

Figure 2022042460000004
Figure 2022042460000004

ここで、 here,

Figure 2022042460000005

は音声サンプルDB420内の音声サンプルを示し、
Figure 2022042460000005

Shows the audio sample in the audio sample DB 420,

Figure 2022042460000006

は音声認識モデル440により出力されるテキストシーケンス(すなわち、最も可能性が高いデコーディングされたテキスト)を示し、
Figure 2022042460000006

Represents the text sequence output by the speech recognition model 440 (ie, the most likely decoded text).

Figure 2022042460000007
は出力テキストシーケンスの結合確率を示し、Lは出力テキストシーケンスの長さを示し、
Figure 2022042460000007
Indicates the join probability of the output text sequence, L indicates the length of the output text sequence,

Figure 2022042460000008
は長さ正規化されたログ結合確率を示し、NPは音声サンプルの不確実性スコアを示し、δは音声サンプルの信頼度スコアを示すことができる。前記で確認できるように、長いテキストに対する結合確率が過小評価(underestimating)されることを防止するために、プロセッサは出力テキストの長さに基づいて結合確率を正規化することができる。一実施例において、音声サンプルの不確実性スコアは音声認識モデル440が音声サンプルの出力テキストシーケンスをデコーディングする間、音声認識モデル440のデコーダの部分で算出され得る。
Figure 2022042460000008
Can indicate the length-normalized log binding probability, NP can indicate the uncertainty score of the voice sample, and δ can indicate the confidence score of the voice sample. As can be seen above, the processor can normalize the join probabilities based on the length of the output text in order to prevent the join probabilities for long texts from being underestimated. In one embodiment, the speech sample uncertainty score can be calculated in the decoder portion of the speech recognition model 440 while the speech recognition model 440 decodes the output text sequence of the speech sample.

最も高い不確実性スコア(最も低い信頼度スコア)を有するn個の音声サンプル422はヒューマンラベリングのために、ヒューマンアノテーター(Human annotator)430に提供され得る。ヒューマンアノテーター430は伝達されたn個の音声サンプル422を聴取して正解ラベル432を生成することができる。正解ラベル432は音声サンプル内に含まれたスピーチを転写したテキストシーケンスであり得る。プロセッサは不確実性が高いn個の音声サンプル422と対応するn個の正解ラベル432をHLS DB460にHLS(Human Labeled Sample)として保存することができる。この時、一つのHLSは音声サンプルと正解ラベルの対で構成され得る。 N voice samples 422 with the highest uncertainty score (lowest confidence score) may be provided to the Human annotator 430 for human labeling. The human annotator 430 can listen to the transmitted n voice samples 422 and generate the correct label 432. The correct label 432 can be a text sequence transcribed from the speech contained within the audio sample. The processor can store n voice samples 422 with high uncertainty and n corresponding correct labels 432 in HLS DB460 as HLS (Human Labeled Sample). At this time, one HLS may be composed of a pair of a voice sample and a correct label.

追加的に、プロセッサはラベルが割当されていない音声サンプルDB420からマシンラベリングのための音声サンプル424を抽出することができる。不確実性が高い音声サンプル(すなわち、音声認識モデル440の信頼度が低いサンプル)を利用してMLSを準備する場合、MLSが音声認識モデル440に誤った情報を提供して音声認識モデル性能をかえって低下させる可能性がある。したがって、プロセッサは音声サンプルDB420内の残っている音声サンプルのうち、あらかじめ決定された臨界値以下の不確実性スコア(臨界値以上の信頼度スコア)を有する少なくとも一つの音声サンプルをマシンラベリングのための不確実性が低い音声サンプル424として抽出することができる。 Additionally, the processor can extract the audio sample 424 for machine labeling from the unlabeled audio sample DB 420. When preparing the MLS using a speech sample with high uncertainty (ie, a sample with low reliability of the speech recognition model 440), the MLS provides false information to the speech recognition model 440 to improve the speech recognition model performance. On the contrary, it may decrease. Therefore, the processor uses at least one voice sample having a predetermined uncertainty score below the critical value (reliability score above the critical value) among the remaining voice samples in the voice sample DB 420 for machine labeling. It can be extracted as a voice sample 424 with low uncertainty.

不確実性の低い音声サンプル424はマシンラベリングのために音声認識モデル440に提供され得る。音声認識モデル440は伝達された音声サンプル424それぞれに対応する疑似ラベル(pseudo label)442を予測することができる。疑似ラベルは音声サンプルが音声認識モデル440に入力される時、出力されるテキストシーケンスであり得る。 A speech sample 424 with low uncertainty may be provided to the speech recognition model 440 for machine labeling. The speech recognition model 440 can predict a pseudo label 442 corresponding to each of the transmitted speech samples 424. The pseudo-label can be a text sequence that is output when the speech sample is input to the speech recognition model 440.

疑似ラベルはHLSに比べて情報が少ないだけでなく雑音も多いことがあるため、HLSと同じ方式でMLSを処理する場合、音声認識モデル440の学習/アップデートに役に立たないか、かえって誤った情報を提供して音声認識モデル440の性能を阻害し得る。これを防止するために、不確実性の低い音声サンプル424はデータ増強ユニット450に提供され得る。データ増強ユニット450は伝達された音声サンプル424を増強(augment)して増強された音声サンプル452を生成することができる。音声サンプルの増強は音声サンプルに歪曲、ノイズなどを追加することを意味し得る。イメージサンプルの増強とは異なり、音声サンプルに含まれた言語情報は歪曲、ノイズなどに非常に脆弱であるため、音声サンプル内の言語情報は歪曲、ノイズなどによって容易に損傷され得る。したがって、音声サンプル増強プロセスは、歪曲、ノイズなどが追加されても音声サンプル内の言語学的意味が変更されないように慎重に設計されなければならない。 Pseudo-labels are not only less informative than HLS, but can also be noisy, so if you process MLS in the same way as HLS, it may not be useful for learning / updating the speech recognition model 440, or it may give incorrect information. It can be provided and impair the performance of the speech recognition model 440. To prevent this, a voice sample 424 with low uncertainty may be provided to the data augmentation unit 450. The data enhancement unit 450 can augment the transmitted audio sample 424 to generate an enhanced audio sample 452. Enhancing the audio sample can mean adding distortion, noise, etc. to the audio sample. Unlike image sample enhancement, the linguistic information contained in the audio sample is very vulnerable to distortion, noise, etc., so the linguistic information in the audio sample can be easily damaged by distortion, noise, etc. Therefore, the audio sample augmentation process must be carefully designed so that the linguistic meaning within the audio sample does not change as distortion, noise, etc. are added.

一実施例によると、データ増強ユニット450は音声サンプル424に対してピッチシフティング(pitch shifting)を遂行することができる。代案として、データ増強ユニット450は音声サンプル424に対してタイムスケーリング(time scaling)を遂行することができる。代案として、データ増強ユニット450は音声サンプル424に加算性白色ガウシアンノイズ(Additive White Gaussian Noise)を追加することができる。プロセッサは増強された音声サンプル452と対応する疑似ラベル442をMLS DB470にMLS(Machine Labeled Sample)として保存することができる。この時、一つのMLSは増強された音声サンプルと疑似ラベルの対で構成され得る。 According to one embodiment, the data enhancement unit 450 can perform pitch shifting on the audio sample 424. Alternatively, the data augmentation unit 450 can perform time scaling on the audio sample 424. Alternatively, the data augmentation unit 450 can add additive white Gaussian noise to the audio sample 424. The processor can store the enhanced audio sample 452 and the corresponding pseudo-label 442 in the MLS DB 470 as an MLS (Machine Labeled Sample). At this time, one MLS may consist of a pair of enhanced audio samples and pseudo-labels.

プロセッサはHLS DB460内のHLSとMLS DB470内のMLSを使って音声認識モデル440をアップデートすることができる。一実施例によると、プロセッサはHLS DB460に保存された音声サンプル-正解ラベル対と、MLS DB470に保存された増強された音声サンプル-疑似ラベル対に基づいて半教師あり学習(semi-supervised learning)を遂行して音声認識モデル440をアップデートすることができる。HLSとMLSをすべて利用して音声認識モデル440をアップデートすることによって、音声認識モデル440の強靭性(robustness)を向上させることができる。 The processor can update the speech recognition model 440 using the HLS in the HLS DB460 and the MLS in the MLS DB470. According to one embodiment, the processor is semi-supervised learning based on a speech sample-correct label pair stored in HLS DB460 and an enhanced speech sample-pseudo-label pair stored in MLS DB470. Can be performed to update the speech recognition model 440. By updating the speech recognition model 440 using all of HLS and MLS, the robustness of the speech recognition model 440 can be improved.

一実施例によると、プロセッサは音声認識モデル440により予測される音声サンプル422と対応する出力データ、そして、音声サンプル422の正解ラベル432の間の差が最小化されるように音声認識モデル440をアップデートすることができる。例えば、音声認識モデル440により予測される音声サンプル422と対応する出力データと正解ラベル432の間の差は、下記のような標準クロス-エントロピー損失関数(standard cross-entropy loss function)により算出され得る。 According to one embodiment, the processor uses the speech recognition model 440 to minimize the difference between the speech sample 422 predicted by the speech recognition model 440 and the corresponding output data, and the correct label 432 of the speech sample 422. Can be updated. For example, the difference between the speech sample 422 predicted by the speech recognition model 440 and the corresponding output data and the correct label 432 can be calculated by a standard cross-entropy loss function as described below. ..

Figure 2022042460000009
Figure 2022042460000009

ここで here

Figure 2022042460000010
は指導損失(supervised loss:教師あり損失)を示し、Bはミニバッチ(mini-batch)の大きさを示し、Lはn番目のHLSサンプルの長さを示し、
Figure 2022042460000010
Indicates supervised loss, B indicates the size of the mini-batch, L n indicates the length of the nth HLS sample,

Figure 2022042460000011
は正解ラベル432を示し、
Figure 2022042460000011
Indicates the correct label 432,

Figure 2022042460000012
は音声認識モデル440により予測された出力データ(すなわち、音声認識モデル440により予測される音声サンプル422と対応するテキストシーケンス)を示し、Hはクロス-エントロピー(cross-entropy)を示す。
Figure 2022042460000012
Indicates the output data predicted by the speech recognition model 440 (that is, the text sequence corresponding to the speech sample 422 predicted by the speech recognition model 440), and H indicates cross-entropy.

また、プロセッサは音声認識モデル440により予測される増強された音声サンプル452と対応する出力データ、そして、音声サンプル424の疑似ラベル442の間の差が最小化されるように音声認識モデル440をアップデートすることができる。例えば、音声認識モデル440により予測される増強された音声サンプル452と対応する出力データと音声サンプル424の疑似ラベル442の間の差は、下記のような標準クロス-エントロピー損失関数によって算出され得る。 The processor also updates the speech recognition model 440 to minimize the difference between the enhanced speech sample 452 predicted by the speech recognition model 440 and the corresponding output data, and the pseudo-label 442 of the speech sample 424. can do. For example, the difference between the enhanced speech sample 452 predicted by the speech recognition model 440 and the corresponding output data and the pseudo-label 442 of the speech sample 424 can be calculated by a standard cross-entropy loss function such as:

Figure 2022042460000013
Figure 2022042460000013

Figure 2022042460000014
は非指導損失(unsupervised loss:教師なし損失)を示し、Bはミニバッチ(mini-batch)の大きさを示し、Lはn番目のMLSサンプルの長さを示し、Aは増強関数を示し、
Figure 2022042460000014
Indicates unsupervised loss, B indicates the size of the mini-batch, L n indicates the length of the nth MLS sample, A indicates the augmentation function,

Figure 2022042460000015
は音声認識モデル440により予測される増強された音声サンプル452と対応する出力データ(すなわち、音声認識モデル440により予測される増強された音声サンプル452と対応するテキストシーケンス)を示し、
Figure 2022042460000015
Shows the output data corresponding to the enhanced speech sample 452 predicted by the speech recognition model 440 (ie, the text sequence corresponding to the enhanced speech sample 452 predicted by the speech recognition model 440).

Figure 2022042460000016
は疑似ラベル442を示し、Hはクロス-エントロピー(cross-entropy)を示す。
Figure 2022042460000016
Indicates a pseudo label 442, and H indicates cross-entropy.

音声認識モデル440のアップデートに使われる総損失 Total loss used to update speech recognition model 440

Figure 2022042460000017
は指導損失
Figure 2022042460000017
Is a loss of guidance

Figure 2022042460000018
と非指導損失
Figure 2022042460000018
And non-leading loss

Figure 2022042460000019
を統合して、下記の数式(6)のように定義され得る。
Figure 2022042460000019
Can be integrated and defined as the following formula (6).

Figure 2022042460000020
Figure 2022042460000020

ここでλは非指導損失の係数値を示すことができる。例えば、λは0と1の間の定数値であり得る。λは半教師あり学習(semi-supervised learning)を遂行して音声認識モデル440をアップデートする過程で、信頼できるサンプルであるHLSを使う指導損失に加重値を加えるために使われ得る。プロセッサは総損失 Here, λ can indicate the coefficient value of the non-leading loss. For example, λ can be a constant value between 0 and 1. λ can be used to weight the teaching loss using the reliable sample HLS in the process of performing semi-supervised learning to update the speech recognition model 440. Processor total loss

Figure 2022042460000021
が最小化するように半教師あり学習を遂行することができる。
Figure 2022042460000021
Semi-supervised learning can be performed to minimize.

一実施例において、プロセッサは一定量の音声サンプル410がラベルが割当されていない音声サンプルDB420に追加されるたびに、前述した流れに沿って新しいHLSとMLSをHLS DB460とMLS DB470に保存し、HLS DB460内のHLSとMLS DB470内のMLSを使って音声認識モデル440をアップデートする過程を繰り返すことができる。 In one embodiment, the processor stores new HLS and MLS in HLS DB460 and MLS DB470 according to the flow described above each time a certain amount of voice sample 410 is added to the unlabeled voice sample DB420. The process of updating the speech recognition model 440 using the HLS in the HLS DB460 and the MLS in the MLS DB470 can be repeated.

図5は、本開示の一実施例に係る初期音声認識モデル生成方法500を示すフローチャートである。一実施例において、初期音声認識モデルを生成する方法500はプロセッサ(例えば、情報処理システムの少なくとも一つのプロセッサ)により遂行され得る。図示された通り、初期音声認識モデルを生成する方法500はプロセッサがラベルが割当されていない複数の音声サンプルを受信することによって開始され得る(S510)。その後、プロセッサはヒューマンアノテーターからラベルが割当されていない複数の音声サンプルそれぞれに対する正解ラベルを受信することができる(S520)。 FIG. 5 is a flowchart showing an initial speech recognition model generation method 500 according to an embodiment of the present disclosure. In one embodiment, the method 500 for generating an initial speech recognition model can be performed by a processor (eg, at least one processor in an information processing system). As illustrated, method 500 of generating an initial speech recognition model can be initiated by the processor receiving a plurality of unlabeled speech samples (S510). The processor can then receive the correct label for each of the plurality of unlabeled audio samples from the human annotator (S520).

その後、プロセッサは段階(S510)で受信した音声サンプルおよび段階(S520)で受信した正解ラベルのペアに基づいて、初期音声認識モデルを生成することができる(S530)。すなわち、プロセッサはHLSを利用して人工ニューラルネットワークモデルの教師あり学習を遂行することによって初期音声認識モデルを生成することができる。ここで、一つのHLSは音声サンプルと正解ラベルの対で構成され得る。 The processor can then generate an initial speech recognition model based on the pair of speech samples received in step (S510) and correct labels received in step (S520) (S530). That is, the processor can generate an initial speech recognition model by performing supervised learning of an artificial neural network model using HLS. Here, one HLS may consist of a pair of audio sample and correct label.

図6は、本開示の一実施例に係る漸進的音声認識モデル学習方法600を示すフローチャートである。一実施例において、音声認識モデルを学習する方法600はプロセッサ(例えば、情報処理システムの少なくとも一つのプロセッサ)により遂行され得る。図示された通り、音声認識モデルを学習する方法600はプロセッサがラベルが割当されていない複数の音声サンプルを受信することによって開始され得る(S610)。複数の音声サンプルは音声認識サービスを提供する間に使用者端末から収集された音声サンプルであり得る。 FIG. 6 is a flowchart showing a gradual speech recognition model learning method 600 according to an embodiment of the present disclosure. In one embodiment, the method 600 for learning a speech recognition model can be performed by a processor (eg, at least one processor in an information processing system). As illustrated, method 600 for learning a speech recognition model can be initiated by the processor receiving a plurality of unlabeled speech samples (S610). The plurality of voice samples may be voice samples collected from the user terminal while providing the voice recognition service.

複数の音声サンプルを受信することに応答して、プロセッサは音声認識モデルを利用して複数の音声サンプルからヒューマンラベリングのための第1セットの音声サンプルを抽出することができる(S620)。一実施例において、プロセッサは音声認識モデルを利用して複数の音声サンプルそれぞれの不確実性スコアを算出し、複数の音声サンプルのうち最も高い不確実性スコアを有するあらかじめ決定された個数の音声サンプルを第1セットの音声サンプルとして抽出することができる。ここで、不確実性スコアは音声認識モデルによって出力されるテキストシーケンスの長さ正規化された結合確率を示すことができる。 In response to receiving a plurality of speech samples, the processor can utilize the speech recognition model to extract a first set of speech samples for human labeling from the plurality of speech samples (S620). In one embodiment, the processor utilizes a speech recognition model to calculate the uncertainty score for each of the speech samples, and a predetermined number of speech samples with the highest uncertainty score among the speech samples. Can be extracted as the first set of audio samples. Here, the uncertainty score can indicate the length-normalized join probability of the text sequence output by the speech recognition model.

その後、プロセッサは第1セットの音声サンプルと対応する第1セットのラベルを受信することができる(S630)。ここで、第1セットのラベルは人によって生成された正解ラベルであり得る。プロセッサは第1セットの音声サンプルと第1セットのラベルをHLSで保存することができる。 The processor can then receive the first set of audio samples and the corresponding first set of labels (S630). Here, the labels in the first set can be human-generated correct labels. The processor can store the first set of audio samples and the first set of labels in HLS.

また、プロセッサは音声認識モデルを利用して複数の音声サンプルからマシンラベリングのための第2セットの音声サンプルを抽出することができる(S640)。一実施例において、プロセッサは複数の音声サンプルのうちあらかじめ決定された臨界値以下の不確実性スコアを有する少なくとも一つの音声サンプルを第2セットの音声サンプルとして抽出することができる。ヒューマンラベリングのための第1セットの音声サンプルの数はマシンラベリングのための第2セットの音声サンプルの数より少なくてもよい。 The processor can also use the speech recognition model to extract a second set of speech samples for machine labeling from a plurality of speech samples (S640). In one embodiment, the processor can extract at least one audio sample having a predetermined critical value or less uncertainty score from a plurality of audio samples as a second set of audio samples. The number of audio samples in the first set for human labeling may be less than the number of audio samples in the second set for machine labeling.

その後、プロセッサは音声認識モデルを利用して第2セットの音声サンプルと対応する第2セットのラベルを決定することができる(S650)。ここで、第2セットのラベルは音声認識モデルによって予測された疑似ラベルであり得る。 The processor can then utilize the speech recognition model to determine the second set of speech samples and the corresponding second set of labels (S650). Here, the label of the second set can be a pseudo label predicted by the speech recognition model.

また、プロセッサは第2セットの音声サンプルを増強することができる(S660)。一実施例において、プロセッサは第2セットの音声サンプルに対してピッチシフティングを遂行することができる。他の実施例において、プロセッサは第2セットの音声サンプルに対してタイムスケーリングを遂行することができる。さらに他の実施例において、プロセッサは第2セットの音声サンプルに加算性白色ガウシアンノイズを追加することができる。プロセッサは増強された第2セットの音声サンプルと第2セットのラベルをMLSで保存することができる。 The processor can also augment the second set of audio samples (S660). In one embodiment, the processor can perform pitch shifting on a second set of audio samples. In another embodiment, the processor can perform time scaling on a second set of audio samples. In yet another embodiment, the processor can add additive white Gaussian noise to the second set of audio samples. The processor can store the enhanced second set of audio samples and the second set of labels in MLS.

その後、プロセッサは第1セットの音声サンプル、第1セットのラベル、増強された第2セットの音声サンプルおよび第2セットのラベルに基づいて半教師あり学習を遂行して音声認識モデルをアップデートすることができる(S670)。一実施例において、プロセッサは音声認識モデルによって予測される第1セットの音声サンプルと対応する第1セットの出力データ、そして、第1セットのラベルの間の差が最小化されるように音声認識モデルをアップデートすることができる。追加的に、プロセッサは音声認識モデルによって予測される増強された第2セットの音声サンプルと対応する第2セットの出力データ、そして、第2セットのラベルの間の差が最小化されるように音声認識モデルをアップデートすることができる。ここで、第1セットの出力データと第1セットのラベルの間の差、そして、第2セットの出力データと第2セットのラベルの間の差は、標準クロス-エントロピー損失関数によって算出され得る。図示された通り、プロセッサはS610~S670を繰り返し遂行することによって、音声認識モデルを漸進的に学習/アップデートすることができる。 The processor then performs semi-supervised learning based on the first set of speech samples, the first set of labels, the enhanced second set of speech samples and the second set of labels to update the speech recognition model. Can be done (S670). In one embodiment, the processor recognizes speech so that the difference between the first set of speech samples predicted by the speech recognition model, the corresponding first set of output data, and the labels of the first set is minimized. You can update the model. In addition, the processor minimizes the difference between the enhanced second set of speech samples predicted by the speech recognition model, the corresponding second set of output data, and the second set of labels. The speech recognition model can be updated. Here, the difference between the first set of output data and the first set of labels, and the difference between the second set of output data and the second set of labels can be calculated by the standard cross-entropy loss function. .. As shown, the processor can progressively learn / update the speech recognition model by iteratively performing S610-S670.

図7は、本開示の一実施例に係る音声認識モデルを生成、アップデート、そして、テストするための音声サンプル710、720、730の例示を示す図面である。情報処理システムのプロセッサは使用者端末から音声サンプル710、720、730を受信することができる。受信された音声サンプルは初期音声サンプル710、後続音声サンプル720、そして、テスト用音声サンプル730に分類され得る。一実施例において、プロセッサは200msのウィンドウの長さ(window-length)と100msのストライドの長さ(stride-length)を有するハミングウインドウ(hamming window)を利用して、受信された音声サンプルからスペクトログラム(Spectrogram)を抽出することができる。 FIG. 7 is a drawing illustrating examples of speech samples 710, 720, 730 for generating, updating, and testing speech recognition models according to an embodiment of the present disclosure. The processor of the information processing system can receive voice samples 710, 720, and 730 from the user terminal. The received audio sample can be classified into an initial audio sample 710, a subsequent audio sample 720, and a test audio sample 730. In one embodiment, the processor utilizes a humming window with a window length of 200 ms and a stride-length of 100 ms, and a spectrogram from the received audio sample. (Spectrogram) can be extracted.

プロセッサは初期音声サンプル710を利用して初期音声認識モデルを生成することができる。一実施例において、プロセッサは初期音声サンプル710を利用して図5で前述した初期音声認識モデル生成方法を遂行することによって、初期音声認識モデルを生成することができる。その後、プロセッサは後続音声サンプル720を利用して音声認識モデルをアップデートすることができる。一実施例において、プロセッサは後続音声サンプル720を利用して図6で前述した音声認識モデル学習方法を遂行することによって、音声認識モデルをアップデートすることができる。例えば、プロセッサは後続音声サンプル720を複数の区間(例えば、30個の区間)に分け、各区間の音声サンプルを利用して音声認識モデルアップデートを何回も(例えば、30回)遂行することができる。 The processor can use the initial speech sample 710 to generate an initial speech recognition model. In one embodiment, the processor can generate an initial speech recognition model by using the initial speech sample 710 to perform the initial speech recognition model generation method described above in FIG. The processor can then utilize the subsequent speech sample 720 to update the speech recognition model. In one embodiment, the processor can update the speech recognition model by using the subsequent speech sample 720 to perform the speech recognition model learning method described above in FIG. For example, the processor may divide the subsequent speech sample 720 into a plurality of sections (for example, 30 sections) and perform the speech recognition model update many times (for example, 30 times) using the speech sample in each section. can.

音声認識モデルの生成およびアップデートが完了した後、プロセッサはテスト用音声サンプル730を利用して音声認識モデル性能をテストすることができる。一実施例において、プロセッサはテスト用音声サンプル730それぞれをアップデート完了した音声認識モデルに入力し、出力データとヒューマンアノテーターが生成した正解ラベルを比較することによって、音声認識モデル性能をテストすることができる。音声認識モデルの性能は文字水準エラー率(Character-level Error Rate;CER)で評価され得る。ここで、CERは出力データと正解ラベルの間の文字の差に基づいて決定され得る。 After the speech recognition model has been generated and updated, the processor can utilize the test speech sample 730 to test the speech recognition model performance. In one embodiment, the processor could test the speech recognition model performance by inputting each of the test speech samples 730 into the updated speech recognition model and comparing the output data with the correct label generated by the human annotator. can. The performance of the speech recognition model can be evaluated by the Character-level Error Rate (CER). Here, the CER can be determined based on the character difference between the output data and the correct label.

一実施例において、初期音声サンプル710の数は後続音声サンプル720の数より少なくてもよい。例えば、初期音声サンプル710は110時間の音声サンプルを含み、後続音声サンプル720は386時間の音声サンプルを含み、テスト用音声サンプル730は56時間の音声サンプルを含むことができる。また、初期音声サンプル710は後続音声サンプル720より先に収集された音声サンプルであり、後続音声サンプル720はテスト用音声サンプル730より先に収集された音声サンプルであり得る。このような構成によって、本開示の実施例に係る音声認識モデル学習方法の性能を実際の状況と類似するように評価することができる。このような環境で遂行された本開示の実施例に係る音声認識モデル学習方法の性能評価は、以下で図8~図10を参照して説明する。性能評価では音声サンプルの信頼度スコア(数式(3)のδ値)が臨界値(τ=0.9)を超過する音声サンプルを抽出してマシンラベリングを遂行した。また、音声認識モデル学習でMLSの影響を強調するために非指導損失の係数値(λ)を1として使った。 In one embodiment, the number of initial audio samples 710 may be less than the number of subsequent audio samples 720. For example, the initial audio sample 710 can include 110 hours of audio sample, the subsequent audio sample 720 can include 386 hours of audio sample, and the test audio sample 730 can include 56 hours of audio sample. Further, the initial audio sample 710 may be an audio sample collected before the subsequent audio sample 720, and the subsequent audio sample 720 may be an audio sample collected before the test audio sample 730. With such a configuration, the performance of the speech recognition model learning method according to the embodiment of the present disclosure can be evaluated so as to be similar to the actual situation. The performance evaluation of the speech recognition model learning method according to the embodiment of the present disclosure carried out in such an environment will be described below with reference to FIGS. 8 to 10. In the performance evaluation, the voice sample whose reliability score (δ value of the formula (3)) exceeds the critical value (τ = 0.9) was extracted and machine labeling was performed. In addition, the non-teaching loss coefficient value (λ) was used as 1 in order to emphasize the influence of MLS in speech recognition model learning.

図8は、ヒューマンラベリングのための音声サンプルを抽出する方式による音声認識モデルの性能差を示すグラフである。前述したように、音声認識モデルを学習/アップデートするためにラベルが割当されていない音声サンプルからヒューマンラベリングを遂行するための音声サンプルを抽出することができる。グラフで「NP」は前述した数式(1)および(2)を利用して音声サンプルの不確実性スコアを算出した場合を示す。グラフで「RND」はヒューマンラベリングを遂行する音声サンプルをランダムに抽出した場合を示す。グラフで「Loss」と「CER」は数式(1)~(2)ではない他の方式で不確実性スコアを算出した場合を示す。 FIG. 8 is a graph showing the performance difference of the speech recognition model by the method of extracting the speech sample for human labeling. As mentioned above, speech samples for performing human labeling can be extracted from speech samples that have not been assigned a label to train / update the speech recognition model. In the graph, "NP" indicates the case where the uncertainty score of the voice sample is calculated by using the above-mentioned mathematical formulas (1) and (2). In the graph, "RND" indicates a case where voice samples that perform human labeling are randomly selected. In the graph, "Loss" and "CER" indicate the case where the uncertainty score is calculated by a method other than the formulas (1) and (2).

それぞれの基準により抽出されるヒューマンラベリングを遂行する音声サンプルの音声認識モデル学習に対する有用性を評価するために、複数の音声サンプルを前述した基準に沿って整列し、5個の音声サンプルセットに分割することができる。例えば、合計386.5時間の音声サンプルをそれぞれの基準に沿って整列し、77.3時間の5個の音声サンプルセットに分割することができる。ここで、「set1/5」は最も不確実性の高いサンプル(すなわち、音声認識モデル学習に有用なサンプル)を含むセットであり、「set5/5」は最も不確実性の低いサンプル(すなわち、音声認識モデル学習に有用でないサンプル)を含むセットである。その後、各音声サンプルセットを利用してHLSを準備し、準備されたHLSを利用して教師あり学習を遂行して音声認識モデルを生成することができる。生成された音声認識モデルの性能はCER(%)で示すことができる。ここで、CER(%)が低いほど音声認識モデルの性能がよいことを意味し得る。 In order to evaluate the usefulness of speech samples that perform human labeling extracted by each criterion for speech recognition model learning, multiple speech samples are arranged according to the criteria described above and divided into five speech sample sets. can do. For example, a total of 386.5 hours of audio samples can be aligned according to their respective criteria and divided into 5 audio sample sets of 77.3 hours. Here, "set1 / 5" is a set containing the sample with the highest uncertainty (that is, a sample useful for learning a speech recognition model), and "set5 / 5" is the sample with the lowest uncertainty (that is, the sample useful for learning a speech recognition model). A set that includes a sample) that is not useful for speech recognition model learning. After that, each voice sample set can be used to prepare an HLS, and the prepared HLS can be used to perform supervised learning to generate a voice recognition model. The performance of the generated speech recognition model can be indicated by CER (%). Here, the lower the CER (%), the better the performance of the speech recognition model.

図示された通り、「NP」、「Loss」、「CER」はそれぞれ「set1/5」で最小のCER(%)値を有し、「set1/5」で「NP」が最も小さいCER(%)値を有する。また、「NP」では不確実性スコアが低い(すなわち、信頼度スコアが高い)音声サンプルセットを使うほどCER(%)がほぼ単調に(monotonically)に増加することを確認することができる。反面「Loss」、「CER」では「NP」とは異なり、各音声サンプルセットに対するCER(%)値に対して予想外の変化形態が表れることを確認することができる。これは、「Loss」または「CER」方式を利用して音声サンプルの不確実性スコアを算出する場合、音声認識モデルを通じて予測されるテキストシーケンス間の結合確率を考慮せず、正解ラベルと音声認識モデルによって予測されるラベル間の差を測定して不確実性スコアを決定するためである。したがって、ヒューマンラベリングを遂行する音声サンプルを抽出するために、音声サンプルのNP値(前述した数式(1)および(2)を利用して音声サンプルの不確実性スコアを算出することが他の基準で不確実性スコアを算出することより正確で効果的である。 As shown, "NP", "Loss", and "CER" each have the smallest CER (%) value at "set1 / 5" and the smallest "NP" at "set1 / 5" (%). ) Has a value. Further, in "NP", it can be confirmed that the CER (%) increases almost monotonically as the voice sample set having a low uncertainty score (that is, a high reliability score) is used. On the other hand, in "Loss" and "CER", unlike "NP", it can be confirmed that an unexpected change form appears for the CER (%) value for each voice sample set. This is because when calculating the uncertainty score of a speech sample using the "Loss" or "CER" method, the correct label and speech recognition are not taken into account the binding probabilities between text sequences predicted through the speech recognition model. This is to determine the uncertainty score by measuring the difference between the labels predicted by the model. Therefore, in order to extract the voice sample that performs human labeling, it is another criterion to calculate the uncertainty score of the voice sample by using the NP value of the voice sample (formulas (1) and (2) described above). It is more accurate and effective to calculate the uncertainty score in.

図9は、本開示の音声サンプル増強方式による音声認識モデルの性能の差を示すグラフである。グラフで「NoCR」はデータ増強を遂行していない場合を示し、「CR-P」はデータ増強として音声サンプルに対してピッチシフティングを遂行した場合を示し、「CR-A」はデータ増強として音声サンプルに加算性白色ガウシアンノイズを追加した場合を示し、「CR-S」はデータ増強として音声サンプルに対してタイムスケーリングを遂行した場合を示す。例えば、「CR-P」は音声サンプルの音程を2.5段階(1段階は一オクターブを8個に分けたもの)シフトしたものを示し、「CR-A」は音声サンプルにSNR(Signal-to-Noise Ratio)が5以下である加算性白色ガウシアンノイズを追加したものを示し、「CR-S」は音声サンプルの再生速度を1.5倍早くタイムスケーリングしたものを示す。 FIG. 9 is a graph showing the difference in performance of the speech recognition model by the speech sample enhancement method of the present disclosure. In the graph, "NoCR" indicates the case where data enhancement is not performed, "CR-P" indicates the case where pitch shifting is performed for the audio sample as data enhancement, and "CR-A" indicates the case where data enhancement is performed. The case where additive white Gaussian noise is added to the voice sample is shown, and “CR-S” shows the case where time scaling is performed for the voice sample as data enhancement. For example, "CR-P" indicates that the pitch of the audio sample is shifted by 2.5 steps (one step is one octave divided into eight), and "CR-A" indicates that the audio sample is SNR (Signal-). "to-Noise Ratio") indicates the addition of additive white Gaussian noise of 5 or less, and "CR-S" indicates that the reproduction speed of the audio sample is time-scaled 1.5 times faster.

図9で、x軸はHLSの量(すなわち、音声サンプルの時間)を示し、x軸の「(LUxy)」のxyはHLS(x)とMLS(y)の比率を示す。例えば、38.6h(LU19)の場合、38.6時間分量のHLSとHLSの9倍の量のMLSに基づいて半教師あり学習を遂行して音声認識モデルアップデートを進めた場合を示す。図9のグラフは下記の表1と共に分析され得る。表1は各行および各列に対応する条件でアップデートされた音声認識モデルの性能(CER(%))を表す。ここで、CER(%)が低いほど音声認識モデルの性能がよいものと評価することができる。 In FIG. 9, the x-axis indicates the amount of HLS (ie, the time of the audio sample), and the xy of "(LUxy)" on the x-axis indicates the ratio of HLS (x) to MLS (y). For example, in the case of 38.6h (LU19), a case where semi-supervised learning is performed based on 38.6 hours of HLS and 9 times the amount of MLS of HLS to advance the speech recognition model update is shown. The graph of FIG. 9 can be analyzed with Table 1 below. Table 1 shows the performance (CER (%)) of the speech recognition model updated under the conditions corresponding to each row and each column. Here, it can be evaluated that the lower the CER (%), the better the performance of the speech recognition model.

Figure 2022042460000022
Figure 2022042460000022

表1で確認できるように、386時間のHLSのみを利用して教師あり学習を通じて生成された音声認識モデルの性能がCER=10.89%であって、最も良い。また、表1と図9で確認できるように、HLSの量が減少し、MLSの量が増えるほど音声認識モデルの性能がますます悪くなることを確認することができる。追加的に、LU16の場合を除いて「NoCR」のCER(%)が「Supervised learning」のCER(%)より高いことから、増強していない音声サンプルを含むMLSはかえって音声認識モデルの学習に否定的な影響を与えることを確認することができる。特に、性能評価で比較的低い信頼度スコア臨界値(τ=0.9)に基づいてマシンラベリングを遂行する音声サンプルを抽出し、高い非指導損失の係数値(λ=1)を設定して音声認識モデルを半教師あり学習したため、MLS内の不正確な疑似ラベルの音声認識モデルに対する否定的影響がよく示される。 As can be confirmed in Table 1, the performance of the speech recognition model generated through supervised learning using only 386 hours of HLS is CER = 10.89%, which is the best. Further, as can be confirmed in Table 1 and FIG. 9, it can be confirmed that the performance of the speech recognition model becomes worse as the amount of HLS decreases and the amount of MLS increases. In addition, except for LU16, the CER (%) of "NoCR" is higher than the CER (%) of "Supervised learning", so MLS including the unenhanced speech sample is rather used for learning the speech recognition model. It can be confirmed that it has a negative effect. In particular, in the performance evaluation, a speech sample that performs machine labeling based on a relatively low reliability score critical value (τ = 0.9) is extracted, and a high non-supervised loss coefficient value (λ = 1) is set. Since the speech recognition model was semi-supervised, the negative effects of inaccurate pseudo-labels in the MLS on the speech recognition model are well shown.

表1と図9でLU12とLU14の「CR-S」を除いて、各行で、「NoCR」より増強された音声サンプルを利用した場合(「CR-S」、「CR-A」、「CR-P」)のCER(%)が低いことを確認することができる。また、「CR-S」、「CR-A」、「CR-P」のうち「CR-P」が最も低いCER(%)を有するため、データ増強として音声サンプルに対してピッチシフティングを遂行した場合、音声認識モデルの性能が最も良いことを確認することができる。 In Tables 1 and 9, except for "CR-S" of LU12 and LU14, when the audio sample enhanced from "NoCR" was used in each row ("CR-S", "CR-A", "CR". It can be confirmed that the CER (%) of −P ”) is low. In addition, since "CR-P" has the lowest CER (%) among "CR-S", "CR-A", and "CR-P", pitch shifting is performed for the voice sample as data enhancement. If so, it can be confirmed that the performance of the speech recognition model is the best.

一方、音声認識モデル学習に利用されるHLSの数が少ない時(例えば、LU16またはLU19)、MLSに含まれた音声サンプルの増強の効果がさらに著しく表れることを確認することができる。例えば、LU19で増強された音声サンプルを使う場合のCER(%)が、「Supervised learning」と「NoCR」に比べてそれぞれ1.26%pおよび1.60%p減少する。反面、十分な量のHLSを利用して音声認識モデルを学習/アップデートした場合(例えば、LU12)には音声サンプル増強の効果がわずかなものに見えるが、これは音声認識モデルに対するHLSの学習効果が十分に大きく表れるためである。 On the other hand, when the number of HLS used for speech recognition model learning is small (for example, LU16 or LU19), it can be confirmed that the effect of enhancing the speech sample contained in MLS is more remarkable. For example, the CER (%) when using the LU19-enhanced audio sample is reduced by 1.26% p and 1.60% p, respectively, as compared with "Supervised learning" and "NoCR". On the other hand, when the speech recognition model is learned / updated using a sufficient amount of HLS (for example, LU12), the effect of enhancing the speech sample seems to be slight, but this is the learning effect of HLS on the speech recognition model. Is large enough.

図10は、本開示の一実施例により音声認識モデルを何回もアップデートする場合、学習回次と音声認識モデルの性能の関係を示すグラフである。図10のグラフは音声認識モデルを30回目までアップデートし、それぞれの回次にアップデートされた音声認識モデルのCER(%)を示す。LU12、LU16それぞれに対して「NoCR」のCER(%)が「CR-S」、「CR-A」、「CR-P」のCER(%)よりも大きいことを確認することができる。すなわち、「NoCR」で不正確な疑似ラベル(すなわち、不正確なMLS)による音声認識モデルの性能低下が表れる。本開示の実施例によると、非指導損失 FIG. 10 is a graph showing the relationship between the learning cycle and the performance of the speech recognition model when the speech recognition model is updated many times according to the embodiment of the present disclosure. The graph of FIG. 10 updates the speech recognition model up to the 30th time, and shows the CER (%) of the speech recognition model updated each time. It can be confirmed that the CER (%) of "NoCR" is larger than the CER (%) of "CR-S", "CR-A", and "CR-P" for each of LU12 and LU16. That is, "NoCR" causes a deterioration in the performance of the speech recognition model due to an inaccurate pseudo label (that is, an inaccurate MLS). According to the embodiments of the present disclosure, non-guidance loss

Figure 2022042460000023
が音声認識モデルがよく分からない音声サンプルに高い信頼度スコアを付与することを制約するため、前述した問題を緩和して機械学習でMLSを活用して優秀な音声認識モデル性能を提供することができる。
Figure 2022042460000023
However, it is possible to alleviate the above-mentioned problems and utilize MLS in machine learning to provide excellent speech recognition model performance because it restricts giving a high reliability score to speech samples for which the speech recognition model is not well understood. can.

結論として、本開示の実施例により音声認識モデルを学習/アップデートする場合、0.26%pのCER増加(すなわち、性能低下)だけでラベリング費用を2/3ほど節減することができ、1.08%pのCER増加だけでラベリング費用を6/7ほど節減することができる。したがって、音声認識モデルの性能低下(例えば、不正確なMLSによる性能低下)は殆どないようにしつつ、音声認識モデルをアップデートするためのヒューマンラベリング費用を顕著に低減することが可能である。 In conclusion, when the speech recognition model is trained / updated according to the examples of the present disclosure, the labeling cost can be reduced by about 2/3 only by increasing the CER by 0.26% p (that is, the performance deterioration). The labeling cost can be reduced by about 6/7 only by increasing the CER by 08% p. Therefore, it is possible to significantly reduce the human labeling cost for updating the speech recognition model while minimizing the performance degradation of the speech recognition model (for example, the performance degradation due to inaccurate MLS).

前述した音声認識モデル学習方法はコンピュータで実行するために、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に保存されたコンピュータプログラムで提供され得る。媒体はコンピュータで実行可能なプログラムを保存し続けたり、遂行またはダウンロードのために一時保存したりするものでもよい。また、媒体は単一または数個ハードウェアが結合された形態の多様な記録手段または保存手段でもよいが、あるコンピュータシステムに直接接続される媒体に限定されず、ネットワーク上に分散的に存在するものでもよい。媒体の例示としては、ハードディスク、フロッピーディスクおよび磁気テープのような磁気媒体、CD-ROMおよびDVDのような光記録媒体、フロプティカルディスク(floptical disk)のような磁気-光媒体(magneto-optical medium)、およびROM、RAM、フラッシュメモリなどを含んでプログラム命令語が保存されるように構成されたものがあり得る。また、他の媒体の例示として、アプリケーションを流通するアプリストアやその他の多様なソフトウェアを供給乃至流通するサイト、サーバーなどで管理する記録媒体乃至保存媒体が挙げられる。 The speech recognition model learning method described above may be provided by a computer program stored on a computer-readable recording medium for execution on a computer. The medium may be one that continues to store programs that can be run on a computer, or that is temporarily stored for execution or download. Further, the medium may be a variety of recording means or storage means in the form of a single piece or a combination of several pieces of hardware, but the medium is not limited to a medium directly connected to a certain computer system and exists in a distributed manner on a network. It may be a thing. Examples of media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic-optical media such as flographic discs. There may be one that is configured to store program commands, including media), and ROM, RAM, flash memory, and the like. Further, as an example of other media, a recording medium or a storage medium managed by an app store that distributes applications, a site that supplies or distributes various other software, a server, or the like can be mentioned.

本開示の方法、動作または技法は多様な手段によって具現化されてもよい。例えば、このような技法はハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで具現化されてもよい。本願の開示と連係して説明された多様な例示的な論理的ブロック、モジュール、回路およびアルゴリズム段階は電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両者の組み合わせで具現化されてもよいことを通常の技術者は理解できるであろう。ハードウェアおよびソフトウェアの、このような相互間の代替を明確に説明するために、多様な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路および段階がそれらの機能的観点で一般的に前述された。そのような機能がハードウェアで具現化されるかまたはソフトウェアで具現化されるかどうかは、特定のアプリケーションおよび全体システムに課される設計要求事項により変わる。通常の技術者はそれぞれの特定のアプリケーションのために多様な方式で説明された機能を具現化してもよいが、そのような具現化は本開示の範囲から逸脱させるものと解釈されてはならない。 The methods, actions or techniques of the present disclosure may be embodied by a variety of means. For example, such techniques may be embodied in hardware, firmware, software, or a combination thereof. The usual technicians have shown that the various exemplary logical blocks, modules, circuits and algorithmic steps described in conjunction with the present disclosure may be embodied in electronic hardware, computer software, or a combination thereof. Will be understandable. In order to articulate such mutual substitutions of hardware and software, various exemplary components, blocks, modules, circuits and stages have been generally described above in terms of their functionality. Whether such functionality is embodied in hardware or software depends on the design requirements imposed on the particular application and the overall system. The usual technician may embody the features described in various ways for each particular application, but such embodying shall not be construed as departing from the scope of this disclosure.

ハードウェアの具現化において、技法の遂行に利用されるプロセッシングユニットは、一つ以上のASIC、DSP、デジタル信号プロセッシングデバイス(digital signal processing devices;DSPD)、プログラム可能論理デバイス(programmable logic devices;PLD)、フィールドプログラム可能ゲートアレイ(field programmable gate arrays;FPGA)、プロセッサ、制御器、マイクロ制御器、マイクロ・プロセッサ、電子デバイス、本開示に説明された機能を遂行するように設計された他の電子ユニット、コンピュータ、またはこれらの組み合わせ内で具現化されてもよい。 In the realization of hardware, the processing units used to perform the technique are one or more ASICs, DSPs, digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs). , Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controls, microprocessors, microprocessors, electronic devices, and other electronic units designed to perform the functions described in the present disclosure. , Computer, or a combination thereof.

したがって、本開示と連係して説明された多様な例示的な論理ブロック、モジュールおよび回路は、汎用プロセッサ、DSP、ASIC、FPGAや他のプログラム可能論理デバイス、離散ゲートやトランジスタロジック、離散ハードウェアコンポーネント、または本願に説明された機能を遂行するように設計されたものなどの任意の組み合わせで具現化されたり遂行されたりしてもよい。汎用プロセッサはマイクロ・プロセッサでもよいが、代案として、プロセッサは任意の従来のプロセッサ、制御器、マイクロ制御器、または状態マシンでもよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、DSPとマイクロ・プロセッサ、複数のマイクロ・プロセッサ、DSPコアと連係した一つ以上のマイクロ・プロセッサ、または任意の他の構成の組み合わせで具現化されてもよい。 Accordingly, the various exemplary logic blocks, modules and circuits described in conjunction with this disclosure include general purpose processors, DSPs, ASICs, FPGAs and other programmable logic devices, discrete gates and transistor logic, discrete hardware components. , Or any combination, such as those designed to perform the functions described herein, may be embodied or performed. The general purpose processor may be a microprocessor, but as an alternative, the processor may be any conventional processor, controller, microprocessor, or state machine. Processors are also embodied in combinations of computing devices, such as DSPs and microprocessors, multiple microprocessors, one or more microprocessors associated with a DSP core, or any other combination of configurations. May be good.

ファームウェアおよび/またはソフトウェアの具現化において、技法はランダムアクセスメモリ(random access memory;RAM)、読み取り専用メモリ(read-only memory;ROM)、不揮発性RAM(non-volatile random access memory;NVRAM)、PROM(programmable read-only memory)、EPROM(erasable programmable read-only memory)、EEPROM(electrically erasable PROM)、フラッシュメモリ、コンパクトディスク(compact disc;CD)、磁気または光学データストレージデバイスなどのようなコンピュータ読み取り可能媒体上に保存された命令で具現化されてもよい。命令は一つ以上のプロセッサによって実行可能でもよく、プロセッサに本開示に説明された機能の特定態様を遂行させてもよい。 In the realization of firmware and / or software, the techniques are random access memory (RAM), read-only memory (read-only memory; ROM), non-volatile RAM (non-volatile random memory; NVRAM), PROM. (Prommable read-only memory), EPROM (erasable program-only memory), EEPROM (electrically remember-only memory), flash memory, compact disk (computer-readable storage such as computer or storage, such as CD), magnetic. It may be embodied by an instruction stored on the medium. Instructions may be executed by one or more processors, and the processors may be made to perform certain aspects of the functions described in the present disclosure.

以上で説明された実施例が一つ以上の独立型コンピュータシステムで現在開示された主題の態様を活用するものとして記述されたが、本開示はこれに限定されず、ネットワークや分散コンピューティング環境のような任意のコンピューティング環境と連係して具現化されてもよい。さらに、本開示で主題の様相は複数のプロセッシングチップや装置で具現化されてもよく、ストレージは複数の装置に亘って同様に影響を受けることもある。このような装置はPC、ネットワークサーバーおよび携帯用装置を含んでもよい。 Although the embodiments described above have been described as taking advantage of aspects of the subject currently disclosed in one or more stand-alone computer systems, the present disclosure is not limited to this, but for networks and distributed computing environments. It may be embodied in conjunction with any computing environment such as. Further, in the present disclosure, aspects of the subject may be embodied in multiple processing chips and devices, and storage may be similarly affected across multiple devices. Such devices may include PCs, network servers and portable devices.

本明細書では本開示が一部の実施例と関連して説明されたが、本開示の発明が属する技術分野の通常の技術者が理解できる本開示の範囲を逸脱しない範囲で多様な変形および変更が行われ得る。また、そのような変形および変更は本明細書に添付された特許請求の範囲内に属するものと理解されるべきである。 Although the present disclosure has been described herein in connection with some embodiments, various variations and variations and variations within the scope of the present disclosure that are understandable by ordinary technicians in the art to which the invention of the present disclosure belongs. Changes can be made. It should also be understood that such modifications and alterations fall within the scope of the claims attached herein.

110:使用者
120、210:使用者端末
220:ネットワーク
230:情報処理システム
110: User 120, 210: User terminal 220: Network 230: Information processing system

Claims (16)

少なくとも一つのプロセッサによって遂行される音声認識モデル学習方法において、
ラベルが割当されていない複数の音声サンプルを受信する段階と、音声認識モデルを利用して前記複数の音声サンプルからヒューマンラベリング(human labeling)のための第1セットの音声サンプルを抽出する段階と、前記第1セットの音声サンプルと対応する第1セットのラベルを受信する段階と、前記音声認識モデルを利用して前記複数の音声サンプルからマシンラベリング(machine labeling)のための第2セットの音声サンプルを抽出する段階と、前記音声認識モデルを利用して前記第2セットの音声サンプルと対応する第2セットのラベルを決定する段階と、前記第2セットの音声サンプルを増強(augment)する段階、および
前記第1セットの音声サンプル、前記第1セットのラベル、前記増強された第2セットの音声サンプル、および前記第2セットのラベルに基づいて半教師あり学習(semi-supervised learning)を遂行して前記音声認識モデルをアップデートする段階を含む、音声認識モデル学習方法。
In a speech recognition model learning method performed by at least one processor
A stage of receiving multiple voice samples to which no label is assigned, and a stage of extracting a first set of voice samples for human labeling from the plurality of voice samples using a voice recognition model. The stage of receiving the label of the first set corresponding to the voice sample of the first set, and the voice sample of the second set for machine labeling from the plurality of voice samples using the voice recognition model. , The stage of determining the label of the second set corresponding to the second set of voice samples using the voice recognition model, and the stage of augmenting the second set of voice samples. And semi-supervised learning is performed based on the first set of audio samples, the first set of labels, the enhanced second set of audio samples, and the second set of labels. A speech recognition model learning method including a step of updating the speech recognition model.
前記第2セットの音声サンプルを増強する段階は、
前記第2セットの音声サンプルに対してピッチシフティング(pitch shifting)を遂行する段階を含む、請求項1に記載の音声認識モデル学習方法。
The step of enhancing the second set of audio samples is
The speech recognition model learning method according to claim 1, further comprising a step of performing pitch shifting on the second set of speech samples.
前記第2セットの音声サンプルを増強する段階は、
前記第2セットの音声サンプルに対してタイムスケーリング(time scaling)を遂行する段階を含む、請求項1に記載の音声認識モデル学習方法。
The step of enhancing the second set of audio samples is
The speech recognition model learning method according to claim 1, further comprising a step of performing time scaling on the second set of speech samples.
前記第2セットの音声サンプルを増強する段階は、
前記第2セットの音声サンプルに加算性白色ガウシアンノイズ(Additive White Gaussian Noise)を追加する段階を含む、請求項1に記載の音声認識モデル学習方法。
The step of enhancing the second set of audio samples is
The speech recognition model learning method according to claim 1, further comprising a step of adding additive white Gaussian noise to the second set of speech samples.
前記音声認識モデルを利用して前記複数の音声サンプルからヒューマンラベリングのための第1セットの音声サンプルを抽出する段階は、
前記音声認識モデルを利用して前記複数の音声サンプルそれぞれの不確実性スコア(uncertainty score)を算出する段階、および
前記複数の音声サンプルのうち最も高い不確実性スコアを有するあらかじめ決定された個数の音声サンプルを前記第1セットの音声サンプルとして抽出する段階を含む、請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の音声認識モデル学習方法。
The step of extracting the first set of voice samples for human labeling from the plurality of voice samples using the voice recognition model is
A step of calculating an uncertainty score for each of the plurality of speech samples using the speech recognition model, and a predetermined number of speech samples having the highest uncertainty score. The voice recognition model learning method according to any one of claims 1 to 4, wherein the voice sample is extracted as the first set of voice samples.
前記音声認識モデルを利用して前記複数の音声サンプルからマシンラベリングのための第2セットの音声サンプルを抽出する段階は、
前記複数の音声サンプルのうちあらかじめ決定された臨界値以下の不確実性スコアを有する少なくとも一つの音声サンプルを前記第2セットの音声サンプルとして抽出する段階を含む、請求項5に記載の音声認識モデル学習方法。
The step of extracting a second set of voice samples for machine labeling from the plurality of voice samples using the voice recognition model is
The speech recognition model according to claim 5, wherein at least one speech sample having an uncertainty score equal to or less than a predetermined critical value among the plurality of speech samples is extracted as the second set of speech samples. Learning method.
前記不確実性スコアは前記音声認識モデルによって出力されるテキストシーケンスの長さ正規化された結合確率(length-normalized joint probability)を示す、請求項5に記載の音声認識モデル学習方法。 The speech recognition model learning method according to claim 5, wherein the uncertainty score indicates the length-normalized joint probability of the text sequence output by the speech recognition model. 前記音声認識モデルをアップデートする段階は、
前記音声認識モデルによって予測される前記第1セットの音声サンプルと対応する第1セットの出力データ、そして、前記第1セットのラベルの間の差が最小化されるように前記音声認識モデルをアップデートする段階を含む、請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の音声認識モデル学習方法。
The stage of updating the speech recognition model is
The speech recognition model is updated to minimize the difference between the first set of speech samples predicted by the speech recognition model, the corresponding first set of output data, and the labels of the first set. The speech recognition model learning method according to any one of claims 1 to 7, which comprises the stage of performing.
前記音声認識モデルをアップデートする段階は、
前記音声認識モデルによって予測される前記増強された第2セットの音声サンプルと対応する第2セットの出力データ、そして、前記第2セットのラベルの間の差が最小化されるように前記音声認識モデルをアップデートする段階をさらに含む、請求項8に記載の音声認識モデル学習方法。
The stage of updating the speech recognition model is
The speech recognition is such that the difference between the enhanced second set of speech samples and the corresponding second set of output data and the labels of the second set as predicted by the speech recognition model is minimized. The speech recognition model learning method according to claim 8, further comprising the step of updating the model.
前記第1セットの出力データと前記第1セットのラベルの間の差、そして、前記第2セットの出力データと前記第2セットのラベルの間の差は、標準クロス-エントロピー損失関数(standard cross-entropy loss function)により算出される、請求項9に記載の音声認識モデル学習方法。 The difference between the first set of output data and the first set of labels, and the difference between the second set of output data and the second set of labels, is the standard cross-entropy loss function (standard cross). -The speech recognition model learning method according to claim 9, which is calculated by (entropy loss function). 前記音声認識モデルは教師あり学習(supervised learning)を遂行して生成された人工ニューラルネットワークモデルである、請求項1~請求項10のいずれか一項に記載の音声認識モデル学習方法。 The speech recognition model learning method according to any one of claims 1 to 10, wherein the speech recognition model is an artificial neural network model generated by performing supervised learning. 前記ヒューマンラベリングのための第1セットの音声サンプルの数が前記マシンラベリングのための第2セットの音声サンプルの数より少ない、請求項1~請求項11のいずれか一項に記載の音声認識モデル学習方法。 The speech recognition model according to any one of claims 1 to 11, wherein the number of voice samples in the first set for human labeling is smaller than the number of voice samples in the second set for machine labeling. Learning method. 前記第1セットのラベルは人によって生成された正解ラベルである、請求項1~請求項12のいずれか一項に記載の音声認識モデル学習方法。 The speech recognition model learning method according to any one of claims 1 to 12, wherein the label of the first set is a correct answer label generated by a person. 前記第2セットのラベルは前記音声認識モデルによって予測された疑似ラベル(pseudo label)である、請求項1~請求項13のいずれか一項に記載の音声認識モデル学習方法。 The speech recognition model learning method according to any one of claims 1 to 13, wherein the label of the second set is a pseudo label predicted by the speech recognition model. 請求項1~請求項14のいずれか一項に記載された音声認識モデル学習方法をコンピュータで実行するための、コンピュータプログラム。 A computer program for executing the speech recognition model learning method according to any one of claims 1 to 14 on a computer. 音声認識モデル学習システムであって、
通信モジュールと、
メモリ、および
前記メモリと連結され、前記メモリに含まれたコンピュータ読み取り可能な少なくとも一つのプログラムを実行するように構成された少なくとも一つのプロセッサを含み、
前記少なくとも一つのプログラムは、
ラベリングされていない複数の音声サンプルを受信し、
音声認識モデルを利用して前記複数の音声サンプルからヒューマンラベリングのための第1セットの音声サンプルを抽出し、
前記第1セットの音声サンプルと対応する第1セットのラベルを受信し、
前記音声認識モデルを利用して前記複数の音声サンプルからマシンラベリングのための第2セットの音声サンプルを抽出し、
前記音声認識モデルを利用して前記第2セットの音声サンプルと対応する第2セットのラベルを決定し、
前記第2セットの音声サンプルを増強し、
前記第1セットの音声サンプル、前記第1セットのラベル、前記増強された第2セットの音声サンプルおよび前記第2セットのラベルに基づいて半教師あり学習を遂行して前記音声認識モデルをアップデートするための命令語を含む、音声認識モデル学習システム。
It is a speech recognition model learning system.
Communication module and
Includes memory and at least one processor concatenated with said memory and configured to execute at least one computer-readable program contained in said memory.
The at least one program
Receive multiple unlabeled audio samples and
Using the speech recognition model, the first set of speech samples for human labeling is extracted from the plurality of speech samples.
Upon receiving the first set of audio samples and the corresponding first set of labels,
Using the speech recognition model, a second set of speech samples for machine labeling is extracted from the plurality of speech samples.
Using the speech recognition model, the second set of speech samples and the corresponding second set of labels are determined.
The second set of audio samples was enhanced to
Semi-supervised learning is performed based on the first set of speech samples, the first set of labels, the enhanced second set of speech samples, and the second set of labels to update the speech recognition model. A speech recognition model learning system that includes command words for.
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