هدف از تشخیص گفتار که در متون علمی بیشتر با نام بازشناسی گفتار شناخته شده‌است، طراحی و پیاده‌سازی سیستمی است که اطلاعات گفتاری را دریافت و متن و فرمان گوینده را استخراج می‌کند. فناوری **بازشناسی گفتار** به رایانه‌ای که توانایی دریافت صدا را دارد (برای مثال به یک میکروفن مجهز است) این قابلیت را می‌دهد که گفتار کاربر را متوجه شود.

فناوری تبدیل گفتار به متن ممکن است به عنوان جایگزینی برای صفحه کلید یا ماوس برای وارد کردن دستورها مورد استفاده قرار گیرد. سیستم‌های واکافت‌کننده گفتار انواع مختلفی دارند، بعضی قادرند گفتار پیوسته را شناسایی نمایند، بعضی دیگر فقط می‌توانند گفتار گسسته (که بین کلمات سکوت وجود دارد) را شناسایی کنند. همچنین سیستم‌ها قادرند واژگان گفته شده توسط افراد مختلف یا فقط توسط یک گوینده را تشخیص دهند. به هر حال ایده‌آل‌ترین سیستم آن است که بتواند گفتار پیوسته غیر وابسته به گوینده را در محیط نویزی شناسایی نماید.

این سیستم‌ها با به‌کارگیری روش‌های مختلف طبقه‌بندی و شناسایی الگو قادرند به تشخیص واژگان هستند که البته برای افزایش دقت در شناسایی از یک فرهنگ لغات نیز در انتهای سیستم استفاده می‌شود. روشهایی مانند Hidden Markov Model یا Neural Network در بسیاری از سیستم‌های تشخیص گفتار مورد استفاده قرار می‌گیرند و در بخش‌های انتهایی سیستم از هوش مصنوعی کمک گرفته می‌شود.

یک سیستم بازشناسی گفتار خودکار (Automatic Speech Recognition) که به اختصار ASR نامیده می‌شود با چالشهای فراوانی روبروست. از جمله مهمترین این چالش‌ها می‌توان به وجود نویز، انتخاب مجموعه ویژگی‌های مناسب، انتخاب مدل آکوستیکی مناسب، تنوع زبان، تنوع جنسیت و مشکل لهجه در بازشناسی گفتار اشاره نمود. در مورد زبان‌های رایج مانند انگلیسی کارهای زیادی در جهت مقابله با این چالش‌ها انجام شده‌است اما در مورد زبان فارسی هنوز راه زیادی در پیش است.

کاربردها
--------

امروزه با داشتن میکروفن و کارت صوتی در کامپیوتر و بکارگیری نرم‌افزار تشخیص گفتار می‌توان دستورها یا کلمات را به صورت صوتی به کامپیوتر وارد کرد. حتی در بعضی از گوشی‌های تلفن همراه از این سیستم‌ها جهت دریافت دستورها به صورت صوتی استفاده می‌شود.

از آنجا که ارتباط کلامی راحت‌ترین، ساده‌ترین و سریع‌ترین راه ارتباطی می‌باشد با کمک سیستم‌های تشخیص گفتار می‌توان با رایانه‌ها از طریق صحبت ارتباط برقرار نمود، با آن‌ها حرف زد، دستور داد یا از پشت تلفن و از راه دور بتوان سیستم‌های خانگی را کنترل نمود. با کمک این محصولات، بسیاری از افراد معلول یا افرادی با آشنایی محدود با کامپیوتر و زبان‌های‌خارجی نیز می‌توانند تنها از طریق صحبت‌کردن با کامپیوتر ارتباط برقرار نمایند.

بازشناسی با فاصله و آرایه میکروفنی
تحقیقات گسترده‌ای در زمینه بازشناسی گفتار از راه دور که منبع صوت دور از میکروفن بوده و همچنین در زمینه استفاده از آرایه میکروفنی در حال انجام است.

روخوانی متن (TTS)
تحقیقات ابتدایی در زمینه روش‌های تبدیل متن به گفتار انجام گرفته‌است. کارهای انجام گرفته بیشتر در محدوده مدل زبانی و آماده نمودن برنامه‌های اولیه TTS است.

### بازشناسی گفتار تلفنی

یکی از کاربردهای بازشناسی گفتار، استفاده از آن در سیستم‌های تلفنی می‌باشد که کاربر بتواند در پشت تلفن تنها با بیان عنوان موردنظر به صورت گفتاری، کار خود را انجام دهد. این پروژه تحولی در سیستم‌های کامپیوتر- تلفنی به وجود آورده‌است. تشخیص گفتار تلفنی به دلیل شرایط خاص پشت تلفن مانند نویزهای کانال، محدودیت پهنای باند، تنوع نوع گوشی‌ها، تغییرات شدت صدا، تنوع گوینده و تنوع گویش دارای پیچیدگی‌های خاص خود است. نیوشا نرم‌افزار توسعه داده شده برای تشخیص گفتار تلفنی است که به روش‌های مختلف مقاوم‌سازی مجهز شده‌است تا قابل استفاده در کاربردهای واقعی باشد.
بازشناسی گفتار روی رایانه‌های جیبی و پردازنده‌های خاص
یکی از پروژه‌های موجود در گروه تحقیقات شرکت، بازشناسی گفتار روی رایانه‌های جیبی، گوشی‌های همراه و پردازنده‌های خاصی که عموماً دارای توان پردازشی ضعیف‌تر بوده و قابلیت پردازش اعداد اعشاری را ندارند، می‌باشد. موتور بازشناسی گفتار مخصوص این‌گونه پردازنده‌ها آماده شده‌است که با سرعت و دقت مناسب کار بازشناسی را انجام می‌دهد. نرم‌افزار مترجم صوتی و اجرای برنامه صوتی دو نمونه از این نرم‌افزارها می‌باشد که روی PDA‌های آماده شده‌است.

تشخیص کلمات کلیدی گفتار
-----------------------

تشخیص کلمات کلیدی گفتار به معنای پیدا کردن یک کلمه یا عبارت خاص در گفتار می‌باشد که برای کاربردهای امنیتی، آرشیوهای صوتی و جستجوی صوتی قابل استفاده‌است. نسخه‌های تلفنی و غیر تلفنی این نرم‌افزار آماده شده‌است و تحقیق برای بهبود آن ادامه دارد.

### کلمات خارج از دادگان و معیار اطمینان

برای آماده‌سازی یک سیستم واقعی، معیار اطمینان یکی از پارامترهای مهم می‌باشد. به کمک معیار اطمینان می‌توان دقت را در موارد خاص بررسی نمود یا در هنگام آموزش از این ویژگی استفاده نمود. کاربرد دیگر معیار اطمینان در بدست آوردن کلمات خارج از دادگان است. کلمات خارج از دادگان یکی از پارامترهای اصلی سیستم‌های تشخیص فرامین صوتی می‌باشد.

بهبود کیفیت گفتار
-----------------

در زمینه بهبود کیفیت گفتار روش‌های تفریق طیفی، Wiener Filter, Signal sub-space و Array Processing beam-forming پیاده‌سازی و تست شده‌است.

تشخیص گفتار از غیر گفتار (VAD)
------------------------------

برای بازشناسی گفتار پیوسته یا بازشناسی دستورها صوتی در یک رایانه بدون مشخص بودن شروع یا پایان آواها، لازم است که بدانیم گفتار از کجا شروع شده و تا کجا ادامه دارد. به همین دلیل لازم است قسمت گفتار از سکوت جدا شود تا پردازش فقط روی گفتار انجام گیرد. در این تحقیقات دو روش جدید پیاده‌سازی شده‌است و از روش‌های استاندارد ETSI's AMR, ITU-T's G.722 VAD برای مقایسه و ارزیابی کارایی استفاده می‌شود.

### تشخیص گفتار بومی از غیربومی

این کار تحقیقاتی برای زبان فنلاندی شروع شد و تا حدودی کار برای زبان فارسی انجام شده‌است. با استفاده از این روش می‌توان امتیاز، دقت و درست بودن لهجه، بین یک گوینده با لهجه غیربومی و فرد دیگری با لهجه بومی را پیدا نمود.

محاسبه سریع معیار شباهت
-----------------------

یکی از بارهای محاسباتی در الگوریتم‌های بازشناسی گفتار بدست آوردن مقدار شباهت است که یکی از گلوگاه‌های سیستم‌های بازشناسی گفتار می‌باشد. روش‌های بهینه‌ای برای محاسبه مقدار شباهت پیاده‌سازی شده و به کار گرفته شده‌است.

منابع
-----

* 1-کتاب مبانی پردازش سیگنال گفتار بایگانی‌شده در ۸ فوریه ۲۰۰۹ توسط Wayback Machine
* دکتر سعید آیت، انتشارات دانشگاه پیام نور، ۱۳۸۷.

| * ن
* ب
* و
پردازش زبان‌های طبیعی |
| --- |
| شرایط عمومی | 
* پیکره متنی
* Speech corpus
* کلمات توقف
* مدل بسته کلمات
* Ai-complete
* ان-گرم (Bigram, Trigram)

 |
| متن‌کاوی | 
* Text segmentation
* برچسب‌زنی اجزای کلام
* Text chunking
* Compound term processing
* Collocation extraction
* Stemming
* Lemmatisation
* Named-entity recognition
* Coreference resolution
* تجزیه و تحلیل احساسات
* Concept mining
* تجزیه‌کننده
* Word sense disambiguation
* Terminology extraction
* Truecasing

 |
| خلاصه‌سازی خودکار | 
* Multi-document summarization
* Sentence extraction
* Text simplification

 |
| ترجمه ماشینی | 
* ترجمه به کمک کامپیوتر
* Example-based
* Rule-based

 |
|  شناسایی خودکارو ضبط داده‌ها | 
* بازشناسی گفتار
* متن به گفتار
* نویسه‌خوان نوری
* Natural language generation

 |
| مدل عناوین | 
* Pachinko allocation
* تخصیص پنهان دیریکله
* آنالیز پنهان مفهومی

 |
| بررسیبه کمک کامپیوتر | 
* Automated essay scoring
* Concordancer
* Grammar checker
* Predictive text
* غلط‌یاب
* Syntax guessing

 |
| زبان طبیعیرابط کاربر | 
* دستیار شخصی هوشمند
* ربات سخنگو
* Interactive fiction
* Question answering

 |

| * ن
* ب
* و
رایانش تشخیص‌پذیر |
| --- |
| تابع دیفرانسیل‌پذیر | 
* Differentiable programming
* ماشین تورینگ عصبی
* Differentiable neural computer
* Automatic differentiation
* نورومورفیک
* Cable theory
* بازشناخت الگو
* نظریه یادگیری محاسباتی
* حساب تنسوری

 |  |
| Concepts | 
* گرادیان کاهشی
	+ گرادیان کاهشی تصادفی
* خوشه‌بندی
* تحلیل رگرسیون
	+ بیش‌برازش
* یادگیری ماشین خصمانه
* توجه (یادگیری ماشین)
* هم‌گشت
* Loss functions
* پس‌انتشار
* Normalization
* Activation
	+ بیشینه هموار
	+ تابع سیگموئید
	+ یکسوساز (شبکه عصبی)
* Regularization
* آموزش، اعتبارسنجی و مجموعه‌های آزمایشی
	+ افزایش داده

 |
| Programming languages | 
* پایتون (زبان برنامه‌نویسی)
* جولیا

 |
| Application | 
* یادگیری ماشین
* شبکه عصبی مصنوعی
	+ یادگیری عمیق
* علم محاسبه
* هوش مصنوعی

 |
| Hardware | 
* IPU
* واحد پردازشی تنسور
* VPU
* ممریستور
* SpiNNaker

 |
| Software library | 
* تنسورفلو
* پای‌تورچ
* کرس (نرم‌افزار)
* ثینو

 |
| Implementation | 

|  |  |
| --- | --- |
| Audio-visual | 
* AlexNet
* ویونت
* Human image synthesis
* تشخیص دست خط
* نویسه‌خوان نوری
* متن به گفتار
* بازشناسی گفتار
* سیستم تشخیص چهره
* AlphaFold
* دال-ای

 |
| Verbal | 
* Word2vec
* ترنسفورمر
* برت (مدل زبانی)
* NMT
* پروژه مناظره‌کننده
* جی‌پی‌تی جی
* واتسون (رایانه)
* جی‌پی‌تی ۲
* جی‌پی‌تی-۳
* جی‌پی‌تی ۴
* چت‌جی‌پی‌تی

 |
| Decisional | 
* آلفاگو
* کیو-یادگیری
* SARSA
* OpenAI Five
* خودرو خودران
* MuZero
* انتخاب کنش
* Robot control

 |

 |
| People | 
* Alex Graves
* یان گودفلو
* یوشوا بنجیو
* جفری اورست هینتون
* یان لی کان
* اندرو ان‌جی
* Demis Hassabis
* David Silver
* فی-فی لی

 |
| Organizations | 
* دیپ‌مایند
* اوپن‌ای‌آی
* MIT CSAIL
* میلا
* گوگل برین
* FAIR

 |
| 
* Portals
	+ درگاه:برنامه‌نویسی
	+ درگاه:فناوری
* Category
	+ رده:شبکه‌های عصبی مصنوعی
	+ رده:یادگیری ماشین

 |

|  |  |
| --- | --- |
| داده‌های کتابخانه‌ای: کتابخانه‌های ملی ویرایش در ویکی‌داده | 
* اسرائیل
* ایالات متحده آمریکا
* ژاپن
* جمهوری چک

 |