Искусственный интеллект
Методическое пособие - Компьютеры, программирование
Другие методички по предмету Компьютеры, программирование
?ее представление смысла генерируемого высказывания. При этом решаются следующие подзадачи:
- определяется информация, которая должна быть сообщена пользователю
- выделяются аспекты, интересующие пользователя
- разбивается сообщаемая информация на части в соответствии с будущими предложениями и устанавливается последовательность этих частей.
На втором этапе решаются следующие подзадачи:
- построение синтаксиса структуры отдельных предложений
- морфологический синтез словоформ
НАСТРОЙКА ЕСТЕСТВЕННЫХ ЯЗЫКОВ СИСТЕМЫ
Ограничение предметной области имеет принципиальное значение, т.к. позволяет наложить ограничения на лексику, сематику и синтез языка.
При этом ЕЯ система должна допускать возможность изменения своих знаний, зависящих от специфики рассматриваемой предметной области. Процесс извлечения знаний из некоторого источника и передача их ЕЯ системе называется приобретением знаний. Различают 2 способа приобретения знаний:
- настройка
- адаптация
Настройка применяется при начальном развертывании системы на конкретном объекте или при значительных ее изменениях.
Адаптация заключается в оперативном приобретении знаний ЕЯ системой в процессе решения задачи. Инициатором адаптации является система.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИСТЕМЫ
РЕЧЕВОГО ОБЩЕНИЯ
Система искусственного интеллекта с элементами ЕЯ общения обычно предполагают качественное средство общения - письменную речь - в них решаются следующие основные задачи:
1. Текст - смысл
2. Смысл - текст
Перед системами речевого общения ставится задача создания преобразователей:
- текст - речевой сигнал
- речевой сигнал - текст
Первая называется синтезом речи. Вторая называется анализом и распознаванием речи.
В ЕЯ системе рассматривается орфография текста. В системе речевого общения - фонемный (слышимый) текст. Поэтому степень разработки систем речевого общения зависит от уровня разработки преобразователей:
- цепочка - фонем - речевой сигнал
- речевой сигнал - цепочка - фонем
Исследования в области систем речевого общения начаты в начале 60-х годов. Первые системы в конце 70-х гг. В настоящее время они находят применение в АСУ, САПР и в системах обучения.
ФОНЕТИЧЕСКАЯ И ИНТОНАЦИОННАЯ СТРУКТУРА РЕЧИ
Минимальная смысловая единица речи - фонема. В русском языке различают 42 фонемы: 6 гласных и 36 согласных. В английском языке 44 : 20 гласных и 24 согласных. Акустические характеристики каждой фонемы обусловлены артикуляционными особенностями ее образования : местом образования и способом образования.
В процессе речи в зависимости от условий соседства фонем изменяются их оттенки, появляются аллофонемы. Например: огрубление согласных перед гласными. Учет этих особенностей выявляет 480 гласных аллофон и 8880 согласных.
Смысловой единицей речи становятся фактически бесконечными, если учитывать интонацию и ударения в слове. Это очень важно. Часто в зависимости от интонационного оформления логически идентичные высказывания могут иметь различные значения:
КАЗНИТЬ НЕЛЬЗЯ ПОМИЛОВАТЬ
Кроме того, должен учитываться формируемый основной тон речи, интенсивность звука, длительность пауз. Для того произносимый текст разбивается на следующие элементы: фраза, синтагима, акцептная группа, фонетическое слово, каждое из этих единиц выделяется соответствующим ударением.
АКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ФОНЕМ И ИХ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Акустические характеристики тесно связаны с особенностями их образования. речевой аппарат человека состоит из 2-х параллельных каналов: речевого и носового, которые образуют единую акустическую систему. В настоящее время разработано уравнение, описывающие работу этой системы.
Уравнение Вебстера
S(x) - функция площади сечения голосового тракта вдоль оси распределения волн
x - ось распределения волн
p - давление, создаваемое в канале
c - скорость звука в среде распространения волн
По этой математической модели разработан ряд формальных моделей, которые используются для практической реализации. В них добавляется дополнительный канал, называемый фрикативный (шумовой).
ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМ РЕЧЕВОГО ОБЩЕНИЯ
В общем случае системы речевого общения строятся на базе специальных процессоров 2-х типов: анализаторов и синтезаторов.
Анализатор - это устройство, предназначенное для преобразования речевых сигналов с микрофона в последовательность цифровых кодов, с обязательным сохранением смысловых компонентов речи.
Анализаторы подразделяются на 2 класса:
- анализаторы сигналов
- анализаторы сообщений
В анализаторах сигналов учитываются акустические характеристики речевого сигнала без обращения к смыслу. В анализаторах речевого сообщения осуществляется сжатие информации за счет введения операции распознавания смысловых элементов речи (фразы, слова, фонемы), которые в свою очередь разделяются на анализаторы ограниченного словаря и универсальные.
Анализаторы ограниченного словаря ориентированы на распознавание заданных речевых сигналов. Распознавание осуществляется путем сопоставления эталонов команд с произнесенными и выбора наиболее схожего эталона.
Формирование эталона в большинстве случаев осуществляется в процессе обучения, с голоса диктора. Распознавани