JP5921601B2 - 音声認識辞書更新装置、音声認識辞書更新方法、プログラム - Google Patents
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式(1)「手順(イ)共起頻度ベクトルの生成」
式(2)「手順(ウ)単語頻度ベクトルの生成」
式(3)「手順(キ)平均認識信頼度の算出」
式(4)「手順(キ)平均認識信頼度の算出に用いる単語ごとの認識信頼度の算出」
式(5)「手順(ク)登録優先度の算出」
入力:認識辞書登録部330で選出された未登録単語
出力:音声認識システム運用者に指定されなかった未登録単語(認識辞書登録部330へ)、音声認識システム運用者に指定された未登録単語(除外単語記憶部060へ)
処理:追加登録単語確認除外保存部050は、認識辞書登録部330が未登録単語を選出した(S3301)後に、以下の処理を行う。
1)追加登録単語確認除外保存部050は、入力された未登録単語の一覧を(例えばディスプレイに表示する等の方法で)音声認識システム運用者に提示し、音声認識システム運用者は登録すべきでないと判断した未登録単語をインタフェース(例えばチェックボックス等)を用いて指定する。追加登録単語確認除外部050は指定されなかった未登録単語を認識辞書登録部330に出力する(S030)。
2)追加登録単語確認除外保存部050は、さらに、音声認識システム運用者に指定された未登録単語(除外単語)を除外単語記憶部060に記憶させる(S050)。
入力:未登録単語記憶部810に記憶されている未登録単語、除外単語記憶部060に記憶されている除外単語
出力:除外単語を取り除いた未登録単語(未登録単語記憶部810へ)
処理:未登録単語補正部070は、未登録単語抽出部110が抽出した未登録単語を未登録単語記憶部810に記憶させた(S110)後に以下の処理(S070)を行う。
1)未登録単語補正部070は、未登録単語記憶部810に記憶されている未登録単語と、除外単語記憶部060に記憶されている除外単語を取得する。
2)未登録単語補正部070は、未登録単語のうち、除外単語に一致するものを取り除く。
3)未登録単語補正部070は、未登録単語記憶部810の内容を、取り除かれずに残った未登録単語に書き換える。
※1回目の実行時には除外単語記憶部060に除外単語が1つも記憶されていないため、上記の手順2)で取り除かれる単語はなく、従来技術と同じ出力となる。
*過去に除外した不要な未登録単語が再度選出されなくなる
*共起頻度ベクトル生成処理(S210)、タスク関連度算出処理(S310)、暫定認識結果生成処理(S140)、登録優先度算出処理(S320)の処理時間が短縮される
*S230で算出される平均認識信頼度の正確性が向上し、結果として拡張認識辞書の質が向上し、音声認識精度の改善効果が大きくなる
という効果が得られる。
入力:未登録単語記憶部810に記憶されている未登録単語、除外単語記憶部060に記憶されている除外単語
出力:除外単語を取り除いた未登録単語(未登録単語記憶部810へ)
処理:不要単語推定除去部080は、未登録単語抽出部110が抽出した未登録単語を、未登録単語記憶部810に記憶させた(S110)後に以下の処理(S080)を行う。
1)不要単語推定除去部080は、未登録単語記憶部810に記憶されている未登録単語と、除外単語記憶部060に記憶されている除外単語を取得する。
2)不要単語推定除去部080は、以下のルールで推定除外単語を求める。
(ア)不要単語推定除去部080は、未登録単語のうち、除外単語と一致するものは推定除外単語とする。
(イ)不要単語推定除去部080は、除外単語のうち記号(ひらがな・カタカナ・漢字・アルファベット以外の文字)のみで構成されている記号除外単語を集め、記号除外単語中に現れる全ての記号の集合(除外記号集合)を生成する。未登録単語のうち、除外記号集合に含まれる記号のみで構成されているものは推定除外単語とする。
3)不要単語推定除去部080は、未登録単語のうち、推定除外単語に一致するものを取り除く。
4)不要単語推定除去部080は、未登録単語記憶部810の内容を、取り除かれずに残った未登録単語に書き換える。
※実施例1と同様に、1回目の実行時には除外単語記憶部060に除外単語が1つも記憶されていないため、上記の手順2)で推定除外単語は一つも得られず、従来技術と同じ出力となる。
*過去に除外した不要な未登録単語が再度選出されなくなるのに加えて、不要な記号のみからなる不要な未登録単語も選出されなくなるので、実施例1より大きく作業効率が改善する
*共起頻度ベクトル生成処理(S210)、タスク関連度算出処理(S310)、暫定認識結果生成処理(S140)、登録優先度算出処理(S320)の処理時間が実施例1より大きく短縮される
*S230で算出される平均認識信頼度の正確性が実施例1より大きく向上し、結果として音声認識精度の改善効果がより大きくなる
という効果を得られる。
入力:認識辞書登録部330で選出された未登録単語
出力:音声認識システム運用者に指定されなかった未登録単語(認識辞書登録部330へ)、音声認識システム運用者に指定された未登録単語(除外単語記憶部060へ)、音声認識システム運用者に指定された未登録単語の登録優先度(除外登録優先度記憶部091へ)
処理:登録優先度保存部090は、認識辞書登録部330が未登録単語を選出した(S3301)後に、以下の処理を行う。
1)登録優先度保存部090は、入力された未登録単語の一覧を(例えばディスプレイに表示する等の方法で)音声認識システム運用者に提示し、音声認識システム運用者は登録すべきでないと判断した未登録単語をインタフェース(例えばチェックボックス等)を用いて指定する。登録優先度保存部090は、指定されなかった未登録単語を認識辞書登録部330に出力する(従来技術のS030と同じ処理)。
2)登録優先度保存部090は、さらに、音声認識システム運用者に指定された未登録単語(除外単語)を除外単語記憶部060に記憶させるとともに、除外単語の登録優先度を除外登録優先度記憶部091に記憶させる(S090)。このとき、過去の単語追加実行時に記憶されていた除外登録優先度は消去してから、今回の除外登録優先度を記憶させる。除外登録優先度は複数個(音声認識システム運用者によって除外された未登録単語の個数と同じ数)存在し、N_allはその個数を指す。
入力:除外登録優先度記憶部091に記憶されている除外登録優先度
出力:登録優先度閾値(認識辞書登録部330へ)
処理:登録優先度閾値算出部092は、登録優先度算出部320が未登録単語それぞれの登録優先度を算出した(S320)後に、以下の処理を行う。
1)登録優先度閾値算出部092は、認識辞書登録部330に設定されている登録優先度閾値θを取得する。
2)登録優先度閾値算出部092は、除外登録優先度記憶部091に記憶されている除外登録優先度を全て取得する。
3)登録優先度閾値算出部092は、除外登録優先度の個数(N_all)が所定の値Nよりも小さい場合、手順1で取得した登録優先度閾値θをそのまま認識辞書登録部330に設定して処理を終了する。Nは登録優先度閾値の変更判断をするために必要な除外登録優先度の個数を表し、50程度の値が用いられる。
4)登録優先度閾値算出部092は、除外登録優先度の個数がN以上となっている場合、登録優先度閾値θに、登録優先度閾値最大上昇幅Δθを加えたθ+Δθを計算し、除外登録優先度のうち値がθ+Δθ以下となっている低登録優先度の個数(N_small)をカウントする。Δθを大きくすれば登録優先度閾値の上昇量が大きくなって未登録単語が選出されにくくなり、小さくすれば登録優先度の閾値の上昇量が小さくなって不要単語の選出を抑制しにくくなる。Δθには通常0.05〜0.1程度の値が用いられる。
5)登録優先度閾値算出部092は、除外登録優先度の総数(N_all)のうち、低登録優先度の個数(N_small)の割合(N_small / N_all)が所定の値R以上となっている場合、低登録優先度の中での最大の登録優先度を、登録優先度閾値θの更新値として認識辞書登録部330に設定する。N_small / N_allがR未満となっていた場合は、手順1で取得した登録優先度閾値θをそのまま認識辞書登録部330に設定する。Rは、除外登録優先度が閾値付近にどの程度密集している場合に閾値上昇の判断をするかを表すパラメータであり、通常は0.8程度の値が用いられる。
※1回目の実行時には除外登録優先度記憶部091に除外登録優先度が1つも記憶されていないため、上記の手順3でN_allがN以上とならず、登録優先度閾値の変更は行われない。
*音声認識システム運用者が一定数N以上の未登録単語を除外したとき、
*登録優先度閾値を少しだけ(Δθだけ)上回る未登録単語が数多く(割合R以上)除外されていた場合、
*次回の単語追加実行時に、それら登録優先度閾値θを少しだけ上回る未登録単語を全て除外するように(低登録優先度の最大値に)登録優先度閾値を設定し直す。
入力:未登録単語記憶部810に記憶されている未登録単語、除外単語記憶部060に記憶されている除外単語
出力:除外単語と同一の単語、および類似する単語を取り除いた未登録単語(未登録単語記憶部810へ)
処理:類似未登録単語除外部095は、未登録単語抽出部110が抽出した未登録単語を未登録単語記憶部810に記憶させた(S110)後に以下の処理(S095)を行う。
1)類似未登録単語除外部095は、未登録単語記憶部810に記憶されている未登録単語と、除外単語記憶部060に記憶されている除外単語を取得する。
2)類似未登録単語除外部095は、未登録単語それぞれについて、以下の処理を行う。
2−1)類似未登録単語除外部095は、当該未登録単語と除外単語それぞれとの間の編集距離を算出し、それぞれの編集距離を当該未登録単語の文字数で除した正規化編集距離を算出する。編集距離は例えば参考非特許文献1などに開示されている既存の方法で算出する。正規化編集距離は、当該未登録単語を構成する文字列のうち除外単語と異なっている部分がどの程度あるかを表す実数値であり、当該未登録単語が除外単語と完全に一致する場合は0となり、異なる部分が増加するにしたがって値は大きくなる(例えば、4文字の未登録単語と4文字の除外単語があり、一致する文字が1文字もない場合、編集距離=4、正規化編集距離=4÷4=1.0、となる)。
2−2)類似未登録単語除外部095は、正規化編集距離のうち一つでも所定の正規化編集距離閾値τ以下となる場合、当該未登録単語を取り除く。τ=0と設定した場合は除外単語と完全一致する未登録単語のみが取り除かれるため、実施例1と同じ出力となる。通常はτ=0.2程度の値に設定する。τ=0.2と設定すると、例えば5文字の未登録単語のうち4文字以上が除外単語と一致する場合に取り除かれることになる。
3)類似未登録単語除外部095は、未登録単語記憶部810の内容を、取り除かれずに残った未登録単語に書き換える。
※1回目の実行時には除外単語記憶部060に除外単語が1つも記憶されていないため、上記の手順3で取り除かれる単語はなく、従来技術と同じ出力となる。
*過去に除外した不要な未登録単語が再度選出されなくなるのに加えて、過去に除外した未登録単語に類似した不要な未登録単語も選出されなくなるので、実施例1より大きく作業効率が改善する
*共起頻度ベクトル生成処理(S210)、タスク関連度算出処理(S310)、暫定認識結果生成処理(S140)、登録優先度算出処理(S320)の処理時間が実施例1より大きく短縮される
*S230で算出される平均認識信頼度の正確性が実施例1より大きく向上し、結果として音声認識精度の改善効果がより大きくなる
という効果を得られる。
(参考非特許文献1:Daniel Jurafsky and James H. Martin: “Speech and Language Processing: An introduction to natural language processing, computational linguistics, and speech recognition”, Prentice Hall, 2009)
本発明によって2回目以降の単語追加実行時に不要な単語の選出が抑制されるため、音声認識システム運用者が除外すべき単語が減少し、運用作業の効率が向上する。結果として、音声認識システム運用中の認識辞書メンテナンスコストが低減される。
認識信頼度の算出方法は既知のいかなる方法も用いることができるが、例えば以下のように算出することができる(より詳しくは、「李, 河原, 鹿野, “2パス探索アルゴリズムにおける高速な単語事後確率に基づく信頼度算出法”, 情報処理学会研究報告, Vol.2003, No.124, pp.281-286」参照)。音声認識システムは入力音声に対する音響モデルおよび言語モデルの尤度が一番高い単語列を認識結果として出力する。しかし、もし入力音声の発音が曖昧であったり、単語列の繋がりが不自然でない単語が複数あったりしたときには、尤度が同程度の対立候補が多数現れ、音声認識システムが最適な認識結果の識別に困難をきたすことがある。音声認識システムが出力を決定するときに有力な対立候補が多数存在すれば認識信頼度は低くなり、逆に対立候補がほとんど存在しなければ認識信頼度は高くなる。
暫定認識辞書に不要な単語が多いと、それらの単語が暫定音声認識処理中に上記「有力な対立候補」となってしまう可能性が高くなり、本来高い平均認識信頼度が付与されるべき単語の平均認識信頼度が低くなってしまうケースが増加する。暫定認識辞書から不要な単語を事前に削減しておくことで認識信頼度の正確性が向上するため、平均認識信頼度を用いて算出される登録優先度の正確性も向上し、その結果、追加すべき未登録単語がより正確に選出されるようになる。本来追加すべき単語が選出されないケースや追加すべきでない単語が選出されてしまうケースが減少するため、最終的に生成される拡張認識辞書の質が向上し、認識辞書更新後により大きな音声認識精度の向上効果が得られる。
本発明は、「音声認識システム運用者によって除外された単語は確実に不要単語である」との考えに基づき、2回目以降の単語追加実行時に不要単語が選出されてしまうことを防ぐ。具体的には、従来技術の手順(ケ)において音声認識システム運用者によって除外された不要単語を記憶しておき、2回目以降の単語追加実行時に、従来技術の未登録単語の抽出処理(手順(ア)、S110)の直後のタイミングで不要単語の除外を行う。
以下、図11、図12を参照して、本発明の要部に注目するために従来技術の構成要素の一部を集約して実現した、実施例1の変形例(変形例1)である音声認識辞書更新装置5について説明する。図11は、本変形例の音声認識辞書更新装置5の構成を示すブロック図である。図12は、本変形例の音声認識辞書更新装置5の動作を示すフローチャートである。
以下、図13、図14を参照して、本発明の要部に注目するために従来技術の構成要素の一部を集約して実現した、実施例2の変形例(変形例2)である音声認識辞書更新装置6について説明する。図13は、本変形例の音声認識辞書更新装置6の構成を示すブロック図である。図14は、本変形例の音声認識辞書更新装置6の動作を示すフローチャートである。
以下、図15、図16を参照して、本発明の要部に注目するために従来技術の構成要素の一部を集約して実現した、実施例3の変形例(変形例3)である音声認識辞書更新装置7について説明する。図15は、本変形例の音声認識辞書更新装置7の構成を示すブロック図である。図16は、本変形例の音声認識辞書更新装置7の動作を示すフローチャートである。
以下、図17、図18を参照して、本発明の要部に注目するために従来技術の構成要素の一部を集約して実現した、実施例4の変形例(変形例4)である音声認識辞書更新装置8について説明する。図17は、本変形例の音声認識辞書更新装置8の構成を示すブロック図である。図18は、本変形例の音声認識辞書更新装置8の動作を示すフローチャートである。
Claims (6)
- 除外単語を記憶する除外単語記憶部と、
認識辞書を記憶する認識辞書記憶部と、
関連文書を入力とし、運用者の単語追加指示を契機として、前記関連文書中に出現し、前記認識辞書に登録されていない単語である未登録単語を抽出して未登録単語記憶部に記憶する未登録単語管理部と、
前記未登録単語記憶部に記憶された未登録単語のうち、前記除外単語記憶部に記憶された除外単語に一致する単語、および当該除外単語に類似する単語を削除し、前記未登録単語記憶部の内容を削除されずに残った未登録単語とする不要単語推定除去部と、
前記不要単語推定除去部により削除されずに残り、前記未登録単語記憶部に記憶された未登録単語を所定の基準で選出して、前記選出された未登録単語を前記運用者に提示し、前記選出された未登録単語のうち除外する旨の運用者指示があった未登録単語を前記除外単語として前記除外単語記憶部に記憶させ、前記運用者指示がなかった未登録単語を前記認識辞書に追加した拡張認識辞書を新たな認識辞書として前記認識辞書記憶部に記憶された認識辞書を更新する登録管理部と、
を含む音声認識辞書更新装置。 - 請求項1に記載の音声認識辞書更新装置であって、
前記不要単語推定除去部が、
前記除外単語のうち記号のみで構成されている単語である記号除外単語の集合を除外記号集合として生成し、前記未登録単語管理部に新たに記憶された未登録単語のうち、前記除外記号集合に含まれる記号のみで構成される未登録単語を削除する
音声認識辞書更新装置。 - 除外単語を記憶する除外単語記憶部と、
認識辞書を記憶する認識辞書記憶部と、
関連文書を入力とし、運用者の単語追加指示を契機として、前記関連文書中に出現し、前記認識辞書に登録されていない単語である未登録単語を抽出して未登録単語記憶部に記憶する未登録単語管理部と、
前記未登録単語記憶部に記憶された未登録単語を構成する文字列のうち前記除外単語記憶部に記憶された除外単語と異なっている部分の程度を表す値である正規化編集距離を算出し、前記正規化編集距離に基づいて、前記記憶された未登録単語の一部または全部を削除し、前記未登録単語記憶部の内容を削除されずに残った未登録単語とする類似未登録単語除外部と、
前記類似未登録単語除外部により削除されずに残り、前記未登録単語記憶部に記憶された未登録単語を所定の基準で選出して、前記選出された未登録単語を前記運用者に提示し、前記選出された未登録単語のうち除外する旨の運用者指示があった未登録単語を前記除外単語として前記除外単語記憶部に記憶させ、前記運用者指示がなかった未登録単語を前記認識辞書に追加した拡張認識辞書を新たな認識辞書として前記認識辞書記憶部に記憶された認識辞書を更新する登録管理部と、
を含む音声認識辞書更新装置。 - 請求項1から3の何れかに記載の音声認識辞書更新装置であって、
平均認識信頼度を、前記各未登録単語の認識結果出力の正解らしさを表す指標の出現回数平均であるものとし、
タスク関連度を、利用者の入力音声の内容と前記未登録単語それぞれとの間の意味的な関連の高さを表すものとし、
登録優先度を、前記タスク関連度と前記平均認識信頼度に基づく指標であるものとし、
前記登録管理部が、
前記出力した除外単語の前記登録優先度に基づいて登録優先度閾値を設定および更新し、前記登録優先度閾値を前記所定の基準として前記未登録単語を選出する
音声認識辞書更新装置。 - 認識辞書を記憶する認識辞書記憶部と、除外単語を記憶する除外単語記憶部と、未登録単語を記憶する未登録単語記憶部を含む音声認識辞書更新装置が実行する音声認識辞書更新方法であって、
関連文書を入力とし、運用者の単語追加指示を契機として、前記関連文書中に出現し、前記認識辞書に登録されていない単語である未登録単語を抽出して前記未登録単語記憶部に記憶する未登録単語管理ステップと、
前記未登録単語記憶部に記憶された未登録単語のうち、前記除外単語記憶部に記憶された除外単語に一致する単語、および当該除外単語に類似する単語を削除し、前記未登録単語記憶部の内容を削除されずに残った未登録単語とする不要単語推定除去ステップと、
前記不要単語推定除去ステップにより削除されずに残り、前記未登録単語記憶部に記憶された未登録単語を所定の基準で選出して、前記選出された未登録単語を前記運用者に提示し、前記選出された未登録単語のうち除外する旨の運用者指示があった未登録単語を前記除外単語として前記除外単語記憶部に記憶させ、前記運用者指示がなかった未登録単語を前記認識辞書に追加した拡張認識辞書を新たな認識辞書として前記認識辞書記憶部に記憶された認識辞書を更新する登録管理ステップと、
を含む音声認識辞書更新方法。 - コンピュータを、請求項1から4の何れかに記載の音声認識辞書更新装置として機能させるためのプログラム。
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