基于对专家的声音模型,具有动态路由机制已经证明了语音识别的有希望的结果。路由器架构的设计原理对于大型型号容量和高计算效率很重要。我们以前的工作Speepmoe仅使用本地图形嵌入嵌入来帮助路由器进行路由决策。为了进一步提高语音识别性能,反对不同的域和重音,我们提出了一种新的路由器架构,该架构将额外的全局域和重点嵌入路由器输入以促进适应性。实验结果表明,所提出的Speepmoe2可以实现比较参数的较低字符的误差率(CER),而不是多域和多重点任务上的Spearmmoe。主要是,拟议的方法分别提供多元域任务的相对12.8%的相对元改善,分别为多重点任务的相对经济增长1.9%-17.7%。此外,增加专家人数也取得了一致的性能改进,并保持计算成本不变。
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自我监督学习(SSL)在语音识别方面取得了巨大的成功,而有限的探索已尝试完成其他语音处理任务。由于语音信号包含多方面的信息,包括说话者身份,副语言学,口语内容等,学习所有语音任务的通用表示都具有挑战性。为了解决该问题,我们提出了一个新的预培训模型WAVLM,以解决全堆栈的下游语音任务。 Wavlm共同学习了蒙面的语音预测和预训练。通过这种方式,WAVLM不仅可以通过掩盖的语音预测来保持语音内容建模能力,而且还可以通过语音denoing来提高非ASR任务的潜力。此外,WAVLM还采用封闭式的变压器结构的封闭相对位置偏置,以更好地捕获输入语音的序列排序。我们还将培训数据集从60k小时扩展到94K小时。 WAVLM大型在精湛的基准上实现了最先进的性能,并在其代表性基准上为各种语音处理任务带来了重大改进。代码和预培训模型可在https://aka.ms/wavlm上找到。
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稀疏的专家模型是一个三十年来的概念,作为深度学习中流行的建筑。这类体系结构包括专家的混合物,交换变压器,路由网络,基础层等,所有这些都以一个统一的想法,即每个示例都由参数的一个子集进行。通过这样做,稀疏度将参数计数与每个示例的计算分解,从而允许使用极大但有效的模型。最终的模型显示了各种领域的显着改善,例如自然语言处理,计算机视觉和语音识别。我们回顾了稀疏专家模型的概念,提供了对常见算法的基本描述,将深度学习时代的进步进行上下文化,并通过突出未来工作的领域来结束。
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专家(MOE)的稀疏门控混合物可以用少量计算复杂性来放大网络容量。在这项工作中,我们调查多语言自动语音识别(ASR)网络如何用简单的路由算法进行缩放,以便实现更好的准确性。更具体地,我们将稀疏门的MOE技术应用于两种网络:序列到序列变压器(S2S-T)和变压器换能器(T-T)。我们通过一组关于多语言数据的一组ASR实验证明了MOE网络可以分别使用S2S-T和T-T将相对字误差率降低16.5 \%和4.7 \%。此外,我们在各种条件下彻底调查了MOE对T-T架构上的T-T架构的影响:流模式,非流模式,使用语言ID和带有MOE的标签解码器。
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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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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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最近,卷积增强的变压器(构象异构体)在自动语音识别(ASR)中显示出令人鼓舞的结果,表现优于先前发表的最佳变压器传感器。在这项工作中,我们认为编码器和解码器中每个块的输出信息并不完全包容,换句话说,它们的输出信息可能是互补的。我们研究如何以参数效率的方式利用每个块的互补信息,并且可以预期这可能会导致更强的性能。因此,我们提出了刻板的变压器以进行语音识别,名为BlockFormer。我们已经实现了两个块集合方法:块输出的基本加权总和(基本WSBO),以及挤压和激气模块到块输出的加权总和(SE-WSBO)。实验已经证明,阻滞剂在Aishell-1上大大优于基于最新的构象模型,我们的模型在不使用语言模型的情况下达到了4.35 \%的CER,并且在4.10 \%上具有外部语言模型的4.10 \%测试集。
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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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Recent studies have shown that using an external Language Model (LM) benefits the end-to-end Automatic Speech Recognition (ASR). However, predicting tokens that appear less frequently in the training set is still quite challenging. The long-tail prediction problems have been widely studied in many applications, but only been addressed by a few studies for ASR and LMs. In this paper, we propose a new memory augmented lookup dictionary based Transformer architecture for LM. The newly introduced lookup dictionary incorporates rich contextual information in training set, which is vital to correctly predict long-tail tokens. With intensive experiments on Chinese and English data sets, our proposed method is proved to outperform the baseline Transformer LM by a great margin on both word/character error rate and tail tokens error rate. This is achieved without impact on the decoding efficiency. Overall, we demonstrate the effectiveness of our proposed method in boosting the ASR decoding performance, especially for long-tail tokens.
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双重编码器结构成功地利用了两个特定语言的编码器(LSE)进行代码转换语音识别。由于LSE由两个预训练的语言特定模型(LSM)初始化,因此双编码器结构可以利用足够的单语言数据并捕获单个语言属性。但是,现有方法对LSE的语言没有限制,并且不足以针对LSM的语言知识。在本文中,我们提出了一种特定语言的特征辅助(LSCA)方法来减轻上述问题。具体来说,在培训期间,我们引入了两种特定语言的损失作为语言限制,并为其生成相应的语言目标。在解码过程中,我们通过组合两个LSM和混合模型的输出概率来考虑LSM的解码能力,以获得最终预测。实验表明,LSCA的训练或解码方法可以改善模型的性能。此外,通过组合LSCA的训练和解码方法,最佳结果可以在代码切换测试集上获得多达15.4%的相对误差。此外,该系统可以通过使用我们的方法来很好地处理代码转换语音识别任务,而无需额外的共享参数,甚至可以基于两个预训练的LSM进行重新训练。
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我们调查密集连接的卷积网络(DENSENETS)及其扩展,以域对抗稳健性演讲识别。Densenets是非常深的,紧凑型卷积神经网络,对计算机视觉的最先进的结果表明了令人难以置信的改进。我们的实验结果表明,除了基于神经网络的基于神经网络之类的诸如深馈神经网络和卷积神经网络之类的基于神经网络的模型,Densenets更加稳健。此外,域对抗性学习可以进一步提高抗体对两者的鲁棒性,已知和未知的噪声条件。
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我们介绍BERTPHONE,一个在大型语音上培训的变压器编码器,输出可以用于扬声器和语言识别的语音感知的上下文表示向量。这是通过对两个目标的培训来实现的:首先是通过调整伯特对连续领域的启发,涉及掩蔽输入框架的跨度并重建用于声学表示学习的整个序列;其次,由ASR的瓶颈特征成功的启发是应用于音素标签的序列级CTC损失,用于语音表示学习。我们预留了两种BERTPHONE型号(一个在FISHER上,一个在TED-lium上),并用它们用作两个任务的X-Vector-Sique DNN中的特征提取器。我们达到最先进的$ C _ {\ TEXT {AVG}} $ 6.16就具有挑战性的LRE07 3SEC封闭式语言识别任务。在Fisher和VoxceleB扬声器识别任务上,我们在培训BertPhone向量而不是MFCC时,我们看到扬声器EER的相对减少18%。通常,BERTPHONE在同一数据上优于先前的语音预制方法。我们在https://github.com/awslabs/speech -representations释放我们的代码和模型。
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在本文中,我们提出了一种解决方案,以允许扬声器条件语音模型,例如VoiceFilter-Lite,以支持单个通过中的任意数量的注册用户。这是通过使用多个扬声器嵌入的注意机制来实现,以计算单个细小嵌入,然后将其用作模型的侧面输入。我们实现了多用户VoiceFilter-Lite并为三个任务进行了评估:(1)流自动语音识别(ASR)任务; (2)独立于文本的扬声器验证任务; (3)个性化关键级检测任务,其中ASR必须在嘈杂的环境中检测来自多个注册用户的关键次数。我们的实验表明,在最多四个注册的用户中,多用户VoiceFilter-Lite能够在具有重叠语音时显着降低语音识别和扬声器验证错误,而不会影响其他声学条件下的性能。这种细心的扬声器嵌入方法也可以轻松应用于其他扬声器条件模型,如个人VAD和个性化ASR。
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最近,我们提供了Wenet,这是一种面向生产的端到端语音识别工具包,它引入了统一的两通道(U2)框架和内置运行时,以解决单个中的流和非流传输模式。模型。为了进一步提高ASR性能并促进各种生产要求,在本文中,我们提出了Wenet 2.0,并提供四个重要的更新。 (1)我们提出了U2 ++,这是一个带有双向注意解码器的统一的两次通行框架,其中包括通过左右注意力解码器的未来上下文信息,以提高共享编码器的代表性和在夺回阶段的表现。 (2)我们将基于N-Gram的语言模型和基于WFST的解码器引入WENET 2.0,从而促进了在生产方案中使用丰富的文本数据。 (3)我们设计了一个统一的上下文偏见框架,该框架利用特定于用户的上下文(例如联系人列表)为生产提供快速适应能力,并提高了使用LM和没有LM场景的ASR准确性。 (4)我们设计了一个统一的IO,以支持大规模数据进行有效的模型培训。总而言之,全新的WENET 2.0可在各种Corpora上的原始WENET上取得高达10 \%的相对识别性能提高,并提供了一些重要的以生产为导向的功能。
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专家混合物(MOE)由于其成功提高了模型质量,特别是在变压器方面的成功而变得流行。通过向几个专家提供稀疏门的令牌,每个专家只包含完整模型的一部分,Moe将模型尺寸保持不变,并且显着降低了每次标记计算,从而有效地缩放神经网络。但是,我们发现,目前的联合训练专家和稀疏门的方法引入了对模型精度的负面影响,缩短了昂贵的大规模模型训练的效率。在这项工作中,我们提出了用于MOE训练的密集至稀疏的门(DTS-Gate)。具体而言,代替使用永久稀疏门,DTS-Gate开始作为向所有专家路由令牌的密集栅极开始,然后逐渐和自适应地成为稀疏,而路线较少到更少的专家。与DTS-Gate的Moe自然地通过培训所有专家训练专家和稀疏门的训练,然后学习稀疏门。实验表明,与GPT-MOE(1.5B)模型中的最先进的开关门相比,使用OpenWeBtext数据集(40GB),DTS-Gate可以获得2.0倍的加速以达到相同的验证困惑,如以及更高的拖鞋 - 效率为1.42倍的加速。
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无需清洁参考,非侵入式语音评估方法对客观评估引起了很大的关注。最近,已经应用了深度神经网络(DNN)模型来构建非侵入式语音评估方法并确认提供了有希望的性能。但是,基于DNN的大多数方法都是针对正常听力侦听者设计的,而不考虑听力损失因素。在本研究中,我们提出了一种由双向长期内存(BLSTM)模型形成的DNN的助听器语音评估网络(HASA-Net),以根据输入语音信号和指定的同时预测语音质量和可懂度分数听力损失模式。据我们所知,Hasa-net是利用统一的DNN的非侵入性模型来融入质量和可智能性评估的第一项工作。实验结果表明,HASA-NET的预测语音质量和可智能性评分与两个公知的侵入性助听剂评估指标高度相关,助听器语音质量指数(HASQI)和助听器语音感知指数(HASPI)。
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近年来,在设备上的演讲识别(ASR)的个性化已经爆炸性增长,这在很大程度上是由于个人助理功能在移动设备和智能家居扬声器上越来越受欢迎。在这项工作中,我们提出了个人VAD 2.0,这是一种个性化的语音活动探测器,可检测目标扬声器的语音活动,作为流媒体上的ASR系统的一部分。尽管以前的概念证明研究已经验证了个人VAD的有效性,但在生产中可以使用该模型之前,仍然存在一些关键的挑战:首先,在招生和无人列的场景中,质量必须令人满意。其次,它应该以流媒体方式运行。最后,型号的大小应足够小,以适合有限的延迟和CPU/内存预算。为了满足多方面的要求,我们提出了一系列新颖的设计:1)高级扬声器嵌入调制方法; 2)一种新的培训范式,以概括为无数的条件; 3)用于延迟和资源限制的体系结构和运行时优化。对现实语音识别系统的广泛实验证明了我们提出的方法的最新性能。
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在自动语音识别(ASR)研究中,歧视性标准在DNN-HMM系统中取得了出色的性能。鉴于这一成功,采用判别标准是有望提高端到端(E2E)ASR系统的性能。有了这一动机,以前的作品将最小贝叶斯风险(MBR,歧视性标准之一)引入了E2E ASR系统中。但是,基于MBR的方法的有效性和效率受到损害:MBR标准仅用于系统培训,这在训练和解码之间造成了不匹配;基于MBR的方法中的直接解码过程导致需要预先训练的模型和缓慢的训练速度。为此,在这项工作中提出了新的算法,以整合另一种广泛使用的判别标准,无晶格的最大互信息(LF-MMI),不仅在训练阶段,而且在解码过程中。提出的LF-MI训练和解码方法显示了它们对两个广泛使用的E2E框架的有效性:基于注意力的编码器解码器(AEDS)和神经传感器(NTS)。与基于MBR的方法相比,提出的LF-MMI方法:保持训练和解码之间的一致性;避开直立的解码过程;来自具有卓越训练效率的随机初始化模型的火车。实验表明,LF-MI方法的表现优于其MBR对应物,并始终导致各种框架和数据集从30小时到14.3k小时上的统计学意义改进。所提出的方法在Aishell-1(CER 4.10%)和Aishell-2(CER 5.02%)数据集上实现了最先进的结果(SOTA)。代码已发布。
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Recurrent sequence generators conditioned on input data through an attention mechanism have recently shown very good performance on a range of tasks including machine translation, handwriting synthesis [1, 2] and image caption generation [3]. We extend the attention-mechanism with features needed for speech recognition. We show that while an adaptation of the model used for machine translation in [2] reaches a competitive 18.7% phoneme error rate (PER) on the TIMIT phoneme recognition task, it can only be applied to utterances which are roughly as long as the ones it was trained on. We offer a qualitative explanation of this failure and propose a novel and generic method of adding location-awareness to the attention mechanism to alleviate this issue. The new method yields a model that is robust to long inputs and achieves 18% PER in single utterances and 20% in 10-times longer (repeated) utterances. Finally, we propose a change to the attention mechanism that prevents it from concentrating too much on single frames, which further reduces PER to 17.6% level.
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在空中交通管制(ATC)控制器飞行员谈话的自动语音指令的理解(SIU)不仅需要认识到的演讲词和语义,但也确定了演讲者的角色。然而,很少有在空中交通通信专注于扬声器的作用识别(SRI)自动认识系统发表的作品。在本文中,我们制定管制员 - 驾驶员通信的SRI任务作为二元分类问题。提出此外,基于文本的,基于语音和语音和文本为基础的多模态的方法来达到SRI任务的全面比较。消融的比较方法的影响,各种先进的神经网络架构应用进行优化的,基于语音的基于文本和方法的实现。最重要的是,多模态扬声器的作用识别网络(MMSRINet)设计同时考虑语音和文本模式功能实现的SRI任务。聚集形态特征,模态融合模块提出了保险丝和模态注意机制和自我关注池层,分别挤声音和文本表示。最后,比较的方法进行验证从现实世界ATC环境中收集的语料库ATCSpeech。实验结果表明,所有的比较方法是对SRI任务分别工作,并提议MMSRINet显示出比上都看到和看不到数据的其他方法的有竞争力的性能和稳定性,达到98.56%,98.08和%的准确度。
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