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