在这项工作中,我们开发了新的自学习技术,具有基于注意的序列 - 序列(SEQ2Seq)模型,用于自动语音识别(ASR)。对于未筛选的语音数据,ASR系统的假设必须用作标签。然而,不完美的ASR结果使得无监督的学习难以始终如一地提高识别性能,特别是在多个强大的教师模型不可用的情况下。与传统的无监督学习方法相比,我们采用\ emph {多任务学习}(MTL)框架,其中$ N $最佳ASR假设用作每个任务的标签。通过MTL框架更新SEQ2Seq网络,以查找可以涵盖多个假设的公共表示。通过这样做,可以缓解\ emph {硬决策}错误的效果。我们首先通过在美国和英国英语演讲之间通过ASR实验证明我们的自学方法的有效性。我们的实验结果表明,与仅与美国英语数据培训的基线模型相比,我们的方法可以将英国语音数据上的WER减少14.55 \%至10.36 \%。此外,我们研究了我们提出的方法在联邦学习情景中的效果。
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语音模型的适应对于处理服务器端代理培训数据和用户本地设备上接收到的实际数据之间的差异至关重要。通过使用联合学习(FL),我们引入了一种有效的方法,以在私人设备上连续调整神经网络语言模型(NNLMS),并具有自动语音识别(ASR)的应用。为了解决在设备培训语料库中的潜在语音转录错误,我们对比较利用令牌置信度得分的各种策略进行了实证研究,以提高FL环境中的NNLM质量。实验表明,与NO模型适应相比,所提出的方法分别在两个语音评估数据集上分别降低了相对2.6%和10.8%的单词错误率(WER)。我们还提供分析,以评估我们提出的程序的隐私保证。
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知识蒸馏(KD),最称为模型压缩的有效方法,旨在将更大的网络(教师)的知识转移到更小的网络(学生)。传统的KD方法通常采用以监督方式培训的教师模型,其中输出标签仅作为目标处理。我们进一步扩展了这一受监督方案,我们为KD,即Oracle老师推出了一种新型的教师模型,它利用源输入和输出标签的嵌入来提取更准确的知识来转移到学生。所提出的模型遵循变压器网络的编码器解码器注意结构,这允许模型从输出标签上参加相关信息。在三种不同的序列学习任务中进行了广泛的实验:语音识别,场景文本识别和机器翻译。从实验结果来看,我们经验证明,拟议的模型在这些任务中改善了学生,同时在教师模型的培训时间内实现了相当大的速度。
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联合学习(FL)启用了分布式系统中用户设备(客户端)上的最新自动语音识别(ASR)模型,从而阻止将原始用户数据传输到中央服务器。 ASR实用采用实践采用面临的主要挑战是在客户身上获得地面真相标签。现有的方法依靠客户手动抄录演讲,这对于获得大型培训语料库是不切实际的。一个有希望的替代方法是使用半/自制的学习方法来利用未标记的用户数据。为此,我们提出了Fednst,这是一种使用私人和未标记的用户数据训练分布式ASR模型的新颖方法。我们探索Fednst的各个方面,例如具有不同比例的标记和未标记数据的培训模型,并评估1173个模拟客户端的建议方法。在LibrisPeech上评估Fednst,其中960个小时的语音数据被平均分为服务器(标签)和客户端(未标记)数据,显示了仅对服务器数据训练的监督基线,相对单词错误率降低}(WERR)22.5%。
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最近,语音界正在看到从基于深神经网络的混合模型移动到自动语音识别(ASR)的端到端(E2E)建模的显着趋势。虽然E2E模型在大多数基准测试中实现最先进的,但在ASR精度方面,混合模型仍然在当前的大部分商业ASR系统中使用。有很多实际的因素会影响生产模型部署决定。传统的混合模型,用于数十年的生产优化,通常擅长这些因素。在不为所有这些因素提供优异的解决方案,E2E模型很难被广泛商业化。在本文中,我们将概述最近的E2E模型的进步,专注于解决行业视角的挑战技术。
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Connectionist时间分类(CTC)的模型很有吸引力,因为它们在自动语音识别(ASR)中的快速推断。语言模型(LM)集成方法(例如浅融合和重新恢复)可以通过利用文本语料库的知识来提高基于CTC的ASR的识别准确性。但是,它们大大减慢了CTC的推论。在这项研究中,我们建议提炼基于CTC的ASR的BERT知识,从而扩展了我们先前针对基于注意的ASR的研究。基于CTC的ASR在训练过程中学习了BERT的知识,并且在测试过程中不使用BERT,从而维持CTC的快速推断。与基于注意力的模型不同,基于CTC的模型做出了框架级预测,因此它们需要与BERT的令牌级预测进行蒸馏。我们建议通过计算最合理的CTC路径来获得比对。对自发日语(CSJ)和TED-LIUM2语料库的实验评估表明,我们的方法改善了基于CTC的ASR的性能,而无需推理速度成本。
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本文提出了一种新的方法,使用未标记的语音数据进行无标记的神经网络(RNN) - 转换器(RNN-T)端到端(E2E)自动语音识别(ASR)系统进行无监督的微调和自我训练。传统系统使用未标记的音频数据时,使用ASR假设作为目标进行微调/自我训练,并且容易受到基本模型的ASR性能的影响。在这里,为了减轻使用未标记数据时ASR误差的影响,我们提出了多种假设的RNN-T损失,该损失将多个ASR 1最佳假设纳入损失函数中。对于微调任务,在LibrisPeech上进行的ASR实验表明,与test_other设置相比,与单类假设方法相比,多重肢体方法的相对降低可相对降低14.2%的单词错误率(WER)。对于自训练任务,使用来自华尔街日报(WSJ),Aurora-4的监督数据以及Chime-4真实嘈杂数据作为未标记的数据,对ASR模型进行了培训。与单障碍方法相比,多种假设方法在Chime-4的单渠道真实噪声评估集上相对减少了3.3%。
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增量学习是一种范式,可以通过流数据大规模构建模型构建和更新。对于端到端的自动语音识别(ASR)任务,缺乏人类注释的标签,以及需要保留模型建设政策的隐私政策,这使其成为艰巨的挑战。受这些挑战的激励,在本文中,我们使用基于云的框架为生产系统展示了从隐私保存自动语音识别(ILASR)的增量学习中的见解。我们的意思是,通过保留隐私性,对没有人类注释的短暂数据使用。该系统是用于增量/持续学习的生产LevelAsASR模型的一步,该模型提供了接近实时测试床,以在云中进行端到端ASR实验,同时遵守保留隐私的政策。我们表明,即使在没有人类注释的标签的情况下,拟议的系统也可以在六个月的新时间内显着改善生产模型(3%),而在增量学习中,较弱的监督和大批量大小。在新时期,这种改进比测试集的新单词和短语相比为20%。我们在ASR的同时进一步探讨了拥有有效的教师模型和使用大批量大小的实用性的同时,以保护隐私的增量方式展示了模型构建的有效性。
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在本文中,我们提出了一种三阶段培训方法,提高低资源语言的语音识别准确性。我们探索并提出了一种有效的技术组合,如传输学习,编码器冻结,使用文本到语音(TTS)和半监督学习(SSL)。为了提高低资源意大利ASR的准确性,我们可以分别利用训练有素的英语模型,未标记的文本语料库和未标记的音频语料库,分别分别使用传输学习,TTS增强和SSL。在第一阶段,我们使用从训练有素的英语模型的转移学习。这主要有助于学习来自资源丰富的语言的声学信息。该阶段通过基线减少约24%的相对字错误率(WER)。在第二阶段,我们通过TTS数据增强利用未标记的文本数据来将语言信息合并到模型中。我们还在此阶段探索冻结声学编码器。 TTS数据增强有助于我们进一步减少〜21%相对〜21%。最后,在第三阶段,我们通过使用来自未标记的音频数据的SSL来减少另一个4%的相对。总体而言,我们的双通话识别系统在第一次通过的单调散文注意力(Mocha)和第二次通过的全部关注,相对于基线,减少了〜42%的WER。
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最先进的自动语音识别(ASR)系统经过数以万计的标记语音数据训练。人类转录很昂贵且耗时。诸如转录的质量和一致性之类的因素可以极大地影响使用这些数据训练的ASR模型的性能。在本文中,我们表明我们可以通过利用最近的自学和半监督学习技术来培训强大的教师模型来生产高质量的伪标签。具体来说,我们仅使用(无监督/监督培训)和迭代嘈杂的学生教师培训来培训6亿个参数双向教师模型。该模型在语音搜索任务上达到了4.0%的单词错误率(WER),比基线相对好11.1%。我们进一步表明,通过使用这种强大的教师模型来生成用于训练的高质量伪标签,与使用人类标签相比,流媒体模型可以实现13.6%的相对减少(5.9%至5.1%)。
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Modern speech recognition systems exhibits rapid performance degradation under domain shift. This issue is especially prevalent in data-scarce settings, such as low-resource languages, where diversity of training data is limited. In this work we propose M2DS2, a simple and sample-efficient finetuning strategy for large pretrained speech models, based on mixed source and target domain self-supervision. We find that including source domain self-supervision stabilizes training and avoids mode collapse of the latent representations. For evaluation, we collect HParl, a $120$ hour speech corpus for Greek, consisting of plenary sessions in the Greek Parliament. We merge HParl with two popular Greek corpora to create GREC-MD, a test-bed for multi-domain evaluation of Greek ASR systems. In our experiments we find that, while other Unsupervised Domain Adaptation baselines fail in this resource-constrained environment, M2DS2 yields significant improvements for cross-domain adaptation, even when a only a few hours of in-domain audio are available. When we relax the problem in a weakly supervised setting, we find that independent adaptation for audio using M2DS2 and language using simple LM augmentation techniques is particularly effective, yielding word error rates comparable to the fully supervised baselines.
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端到端模型在自动语音识别中快速更换传统的混合模型。变压器,基于机器翻译任务的自我关注的序列到序列模型,在用于自动语音识别时已经给出了有希望的结果。本文探讨了在培训基于变压器的模型的同时在编码器输入时结合扬声器信息的不同方式,以提高其语音识别性能。我们以每个扬声器的扬声器嵌入形式呈现扬声器信息。我们使用两种类型的扬声器嵌入进行实验:在我们以前的工作中提出的X-Vectors和新颖的S-Vectors。我们向两个数据集报告结果a)肉kel讲座数据库和b)librispeech 500小时分割。NPTEL是一个开源电子学习门户,提供来自印度顶级大学的讲座。通过我们将扬声器嵌入的方法集成到模型中,我们通过基线获得了基线的错误率的改进。
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End-to-end speech recognition models trained using joint Connectionist Temporal Classification (CTC)-Attention loss have gained popularity recently. In these models, a non-autoregressive CTC decoder is often used at inference time due to its speed and simplicity. However, such models are hard to personalize because of their conditional independence assumption that prevents output tokens from previous time steps to influence future predictions. To tackle this, we propose a novel two-way approach that first biases the encoder with attention over a predefined list of rare long-tail and out-of-vocabulary (OOV) words and then uses dynamic boosting and phone alignment network during decoding to further bias the subword predictions. We evaluate our approach on open-source VoxPopuli and in-house medical datasets to showcase a 60% improvement in F1 score on domain-specific rare words over a strong CTC baseline.
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连接派时间分类(CTC)的模型在自动语音识别(ASR)方面具有吸引力,因为它们的非自动性性质。为了利用仅文本数据,语言模型(LM)集成方法(例如重新纠正和浅融合)已被广泛用于CTC。但是,由于需要降低推理速度,因此他们失去了CTC的非自动性性本质。在这项研究中,我们提出了一种使用电话条件的蒙版LM(PC-MLM)的误差校正方法。在提出的方法中,掩盖了来自CTC的贪婪解码输出中的较不自信的单词令牌。然后,PC-MLM预测这些蒙版的单词令牌给定的单词和手机补充了CTC。我们进一步将其扩展到可删除的PC-MLM,以解决插入错误。由于CTC和PC-MLM均为非自动回旋模型,因此该方法可以快速LM集成。在域适应设置中对自发日本(CSJ)和TED-LIUM2语料库进行的实验评估表明,我们所提出的方法在推理速度方面优于重新逆转和浅融合,并且在CSJ上的识别准确性方面。
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梁搜索是端到端模型的主要ASR解码算法,生成树结构化假设。但是,最近的研究表明,通过假设合并进行解码可以通过可比或更好的性能实现更有效的搜索。但是,复发网络中的完整上下文与假设合并不兼容。我们建议在RNN传感器的预测网络中使用矢量定量的长期记忆单元(VQ-LSTM)。通过与ASR网络共同培训离散表示形式,可以积极合并假设以生成晶格。我们在总机语料库上进行的实验表明,提出的VQ RNN传感器改善了具有常规预测网络的换能器的ASR性能,同时还产生了具有相同光束尺寸的Oracle Word错误率(WER)的密集晶格。其他语言模型撤退实验还证明了拟议的晶格生成方案的有效性。
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混合动力和端到端(E2E)自动语音识别(ASR)系统之间的基本建模差异在其中创造了巨大的多样性和互补性。本文研究了混合TDNN和构型E2E ASR系统的基于多通的逆转和交叉适应系统组合方法。在多通恢复中,最先进的混合动力LF-MMI训练有素的CNN-TDNN系统具有速度扰动,规格和贝叶斯学习隐藏单元供款(LHUC)扬声器的适应器,以在被恢复之前产生初始的N-tesk输出由扬声器适应构象异构体系统,使用2向跨系统得分插值。在交叉适应中,混合CNN-TDNN系统适用于构象异构体系统的1好的输出,反之亦然。在300小时的总机语料库上进行的实验表明,使用两种系统组合方法中的任何一个得出的组合系统都超过了单个系统。在NIST HUB5'00,RT03和RT03和RT02评估数据。
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Speech to text models tend to be trained and evaluated against a single target accent. This is especially true for English for which native speakers from the United States became the main benchmark. In this work, we are going to show how two simple methods: pre-trained embeddings and auxiliary classification losses can improve the performance of ASR systems. We are looking for upgrades as universal as possible and therefore we will explore their impact on several models architectures and several languages.
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以前的研究已经证实了利用明晰度信息达到改善的语音增强(SE)性能的有效性。通过使用铰接特征的地点/方式增强原始声学特征,可以引导SE过程考虑执行增强时输入语音的剖视特性。因此,我们认为关节属性的上下文信息应包括有用的信息,并可以进一步利用不同的语言。在这项研究中,我们提出了一个SE系统,通过优化英语和普通话的增强演讲中的上下文清晰度信息来提高其性能。我们通过联合列车与端到端的自动语音识别(E2E ASR)模型进行联合列车,预测广播序列(BPC)而不是单词序列的序列。同时,开发了两种培训策略,以基于基于BPC的ASR:多任务学习和深度特征培训策略来培训SE系统。 Timit和TMhint DataSet上的实验结果证实了上下文化学信息促进了SE系统,以实现比传统声学模型(AM)更好的结果。此外,与用单声道ASR培训的另一SE系统相比,基于BPC的ASR(提供上下文化学信息)可以在不同的信噪比(SNR)下更有效地改善SE性能。
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自动语音识别(ASR)需要对说话者的差异很强。语音转换(VC)修改了输入语音的扬声器特征。这是ASR数据增强的吸引人功能。在本文中,我们证明了语音转换可以用作数据增强技术,即使在包含2,456位扬声器的LibrisPeech上,也可以用作提高ASR性能。对于ASR增强,有必要对广泛的输入语音稳健。这激发了使用非自动回旋,非并行VC模型的使用,并在VC模型中使用了预验证的ASR编码器。这项工作表明,尽管包括许多演讲者,但演讲者的多样性可能仍然是ASR质量的限制。最后,对我们的风险投资性能的审讯为客观评估VC质量提供了有用的指标。
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最近,基于注意的编码器 - 解码器(AED)模型对多个任务的端到端自动语音识别(ASR)显示了高性能。在此类模型中解决了过度控制,本文介绍了轻松关注的概念,这是一种简单地逐渐注入对训练期间对编码器 - 解码器注意重量的统一分配,其易于用两行代码实现。我们调查轻松关注跨不同AED模型架构和两个突出的ASR任务,华尔街日志(WSJ)和LibRisPeech的影响。我们发现,在用外部语言模型解码时,随着宽松的注意力训练的变压器始终如一地始终如一地遵循标准基线模型。在WSJ中,我们为基于变压器的端到端语音识别设置了一个新的基准,以3.65%的单词错误率,最优于13.1%的相对状态,同时仅引入单个HyperParameter。
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