在本文中,我们提出了一种新的双通方法来统一一个模型中的流和非流媒体端到端(E2E)语音识别。我们的型号采用混合CTC /注意架构,其中编码器中的构装层被修改。我们提出了一种基于动态的块的注意力策略,以允许任意右上下文长度。在推理时间,CTC解码器以流式方式生成n最佳假设。只有更改块大小,可以轻松控制推理延迟。然后,CTC假设被注意力解码器重新筛选以获得最终结果。这种有效的备用过程导致句子级延迟非常小。我们在开放的170小时Aishell-1数据集上的实验表明,所提出的方法可以简单有效地统一流和非流化模型。在Aishell-1测试集上,与标准的非流式变压器相比,我们的统一模型在非流式ASR中实现了5.60%的相对字符错误率(CER)减少。同一模型在流式ASR系统中实现了5.42%的CER,640ms延迟。
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在本文中,我们提出了一个名为Wenet的开源,生产第一和生产准备的语音识别工具包,其中实现了一种新的双通方法,以统一流传输和非流媒体端到端(E2E)语音识别单一模型。 WENET的主要动机是缩放研究与E2E演示识别模型的生产之间的差距。 Wenet提供了一种有效的方法,可以在几个真实情景中运送ASR应用程序,这是其他开源E2E语音识别工具包的主要差异和优势。在我们的工具包中,实现了一种新的双通方法。我们的方法提出了一种基于动态的基于块的关注策略,变压器层,允许任意右上下文长度修改在混合CTC /注意架构中。只有更改块大小,可以轻松控制推理延迟。然后,CTC假设被注意力解码器重新筛选以获得最终结果。我们在使用WENET上的Aishell-1数据集上的实验表明,与标准的非流式变压器相比,我们的模型在非流式ASR中实现了5.03 \%相对字符的误差率(CER)。在模型量化之后,我们的模型执行合理的RTF和延迟。
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统一的流和非流式的双通(U2)用于语音识别的端到端模型在流传输能力,准确性,实时因素(RTF)和延迟方面表现出很大的性能。在本文中,我们呈现U2 ++,U2的增强版本,进一步提高了准确性。 U2 ++的核心思想是在训练中同时使用标签序列的前向和向后信息来学习更丰富的信息,并在解码时结合前向和后向预测以提供更准确的识别结果。我们还提出了一种名为SPECSUB的新数据增强方法,以帮助U2 ++模型更准确和强大。我们的实验表明,与U2相比,U2 ++在训练中显示了更快的收敛,更好地鲁棒性对解码方法,以及U2上的一致5 \%-8 \%字错误率降低增益。在Aishell-1的实验中,我们通过u2 ++实现了一个4.63 \%的字符错误率(cer),其中没有流媒体设置和5.05 \%,具有320ms延迟的流设置。据我们所知,5.05 \%是Aishell-1测试集上的最佳发布的流媒体结果。
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已知历史和未来的上下文信息对于准确的声学建模很重要。但是,获取未来的上下文会带来流式ASR的延迟。在本文中,我们提出了一个新的框架 - 块,模拟未来的上下文和解码(Cuside)以进行流语言识别。引入了一个新的仿真模块,以递归地模拟未来的上下文帧,而无需等待未来的上下文。使用自我监督的损失与ASR模型共同训练模拟模块;ASR模型通过通常的ASR损失(例如我们实验中使用的CTC-CRF)进行了优化。实验表明,与使用真实的未来框架作为正确的上下文相比,使用模拟的未来上下文可以大大降低延迟,同时保持识别精度。使用Cuside,我们在Aishell-1数据集上获得了新的最新流媒体ASR结果。
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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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流动自动语音识别(ASR)模型更为流行,适合基于语音的应用程序。但是,非流入模型在查看整个音频上下文时提供了更好的性能。为了利用语音搜索等流媒体应用程序中非流游模型的好处,它通常在第二通过重新评分模式下使用。使用蒸汽模型生成的候选假设是使用非流程模型重新评分的。在这项工作中,我们在独立和重新评分模式的Flipkart语音搜索任务上评估了基于注意力的端到端ASR模型。这些模型基于收听拼写(LAS)编码器编码器架构。我们基于LSTM,变压器和构象异构体进行不同的编码器变化。我们将这些模型的延迟要求与它们的性能进行比较。总体而言,我们表明,变压器模型提供了可接受的延迟要求。我们报告的相对改善约为16%,第二次通过LAS重新评分,延迟开销低于5ms。我们还强调了CNN前端使用变压器体系结构的重要性,以达到可比的单词错误率(WER)。此外,我们观察到,在第二次通过重新评分模式下,所有编码器都提供了相似的好处,而在独立文本生成模式下,性能差异很明显。
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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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当前,主要有三个基于Transformer编码器的流端到端到端(E2E)自动语音识别(ASR)方法,即时间限制的方法,块方法和基于内存的方法。但是,所有这些都在全球上下文建模,线性计算复杂性和模型并行性方面都有一些局限性。在这项工作中,我们旨在建立一个单一模型,以实现流式E2E ASR的所有三个方面的好处。特别是,我们建议使用转移的块机制,而不是传统的块机制来流动变压器和构象异构体。这种转移的块机制可以通过允许块自我注意力捕获跨局部块的全球环境,同时保持线性计算复杂性和平行训练,从而显着增强建模能力。我们将转移的块变压器和配置器命名为Schunk-Transofromer和Schunk-Conformer。我们验证了他们在广泛使用的Aishell-1 Benckmark上的性能。实验表明,Schunk转换器和Schunk-Conformer分别达到CER 6.43%和5.77%。这超过了现有的基于内存和内存的方法的幅度很大,即使与具有二次计算复杂性的最新时间限制的方法相比,也具有竞争力。
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本文介绍了流媒体和非流定向晶体翻译的统一端到端帧工作。虽然非流媒体语音翻译的培训配方已经成熟,但尚未建立流媒体传播的食谱。在这项工作中,WEFOCUS在开发一个统一的模型(UNIST),它从基本组成部分的角度支持流媒体和非流媒体ST,包括培训目标,注意机制和解码政策。对最流行的语音到文本翻译基准数据集,MERE-C的实验表明,与媒体ST的BLEU评分和延迟度量有更好的折衷和液化标准端到端基线和级联模型。我们将公开提供我们的代码和评估工具。
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上下文偏见是端到端自动语音识别(ASR)系统的一项重要且具有挑战性现有方法主要包括上下文lm偏置,并将偏置编码器添加到端到端的ASR模型中。在这项工作中,我们介绍了一种新颖的方法,通过在端到端ASR系统之上添加上下文拼写校正模型来实现上下文偏见。我们将上下文信息与共享上下文编码器合并到序列到序列拼写校正模型中。我们提出的模型包括两种不同的机制:自动回旋(AR)和非自动回旋(NAR)。我们提出过滤算法来处理大尺寸的上下文列表以及性能平衡机制,以控制模型的偏置程度。我们证明所提出的模型是一种普遍的偏见解决方案,它是对域的不敏感的,可以在不同的情况下采用。实验表明,所提出的方法在ASR系统上的相对单词错误率(WER)降低多达51%,并且优于传统偏见方法。与AR溶液相比,提出的NAR模型可将模型尺寸降低43.2%,并将推断加速2.1倍。
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越来越有兴趣将流和全文自动语音识别(ASR)网络统一到单个端到端ASR模型中,以简化两种用例的模型培训和部署。在现实世界中的ASR应用程序中,流媒体ASR模型通常在更多的存储和计算约束(例如,在嵌入式设备上)进行操作,而不是任何服务器端的全文模型。由Omni-Sparsity Supernet训练的最新进展激发,该训练在一个单个模型中共同优化了多个子网,该工作旨在共同学习紧凑的稀疏稀疏式磁性流媒体流动ASR模型,以及一个大型密度服务器非流动模型,在一个超级网。接下来,我们提出,在两种WAV2VEC 2.0自制学习和监督的ASR微调上进行超网训练不仅可以基本上改善先前工作中所示的大型非流式模型,还可以改善紧凑的稀疏流流媒体流模型。
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设备的端到端(E2E)模型已显示出对质量和延迟的英语语音搜索任务的常规模型的改进。 E2E模型还显示了多语言自动语音识别(ASR)的有希望的结果。在本文中,我们将以前的容量解决方案扩展到流应用程序,并提出流媒体多语言E2E ASR系统,该系统在设备上完全运行,质量和延迟与单个单语言模型相当。为了实现这一目标,我们提出了一个编码器端量模型和一个终端(EOU)联合层,以提高质量和延迟权衡。我们的系统以语言不可知论的方式构建,允许它实时支持本条件的代码切换。为了解决大型模型的可行性问题,我们进行了设备分析,并用最近开发的嵌入解码器代替了耗时的LSTM解码器。通过这些更改,我们设法在不到实时的时间内在移动设备上运行了这样的系统。
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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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在本文中,我们提出了一个动态的级联编码器自动语音识别(ASR)模型,该模型统一了不同部署方案的模型。此外,该模型可以显着降低模型尺寸和功耗而不会损失质量。也就是说,使用动态级联编码器模型,我们探索了三种技术,以最大程度地提高每个模型大小的性能:1)在共享编码器时为每个子模型使用单独的解码器;2)使用漏斗 - 提高编码器效率;3)平衡因果关系的大小,以提高质量和适合部署限制。总体而言,与基线级联编码器模型相比,拟议的大中等模型的尺寸较小30%,并将功耗降低了33%。统一大型,中和小型模型的三重大小模型可实现37%的总尺寸减少,而质量损失最小,同时大大减少了拥有单独模型的工程工作。
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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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Recognizing a word shortly after it is spoken is an important requirement for automatic speech recognition (ASR) systems in real-world scenarios. As a result, a large body of work on streaming audio-only ASR models has been presented in the literature. However, streaming audio-visual automatic speech recognition (AV-ASR) has received little attention in earlier works. In this work, we propose a streaming AV-ASR system based on a hybrid connectionist temporal classification (CTC)/attention neural network architecture. The audio and the visual encoder neural networks are both based on the conformer architecture, which is made streamable using chunk-wise self-attention (CSA) and causal convolution. Streaming recognition with a decoder neural network is realized by using the triggered attention technique, which performs time-synchronous decoding with joint CTC/attention scoring. For frame-level ASR criteria, such as CTC, a synchronized response from the audio and visual encoders is critical for a joint AV decision making process. In this work, we propose a novel alignment regularization technique that promotes synchronization of the audio and visual encoder, which in turn results in better word error rates (WERs) at all SNR levels for streaming and offline AV-ASR models. The proposed AV-ASR model achieves WERs of 2.0% and 2.6% on the Lip Reading Sentences 3 (LRS3) dataset in an offline and online setup, respectively, which both present state-of-the-art results when no external training data are used.
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我们提出了一种简单有效的自我监督学习方法,以供语音识别。该方法以随机预测量化器生成的离散标签的形式学习了一个模型,以预测蒙版的语音信号。尤其是量化器的语音输入带有随机初始化的矩阵,并在随机限制的代码簿中进行最近的邻居查找。在自我监督的学习过程中,矩阵和密码簿均未更新。由于未对随机预测量化器进行训练,并与语音识别模型分开,因此该设计使该方法具有灵活性,并且与通用语音识别体系结构兼容。在LibrisPeech上,我们的方法与以前的工作相比,使用非流式模型获得了与以前的工作相似的单词率,并且比WAV2VEC 2.0和WAP2VEC 2.0和w2v-bert提供了较低的单词率率和延迟。在多语言任务上,该方法还提供了与WAV2VEC 2.0和W2V-bert的显着改进。
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本文介绍了一个端到端的文本到语音系统,CPU延迟低,适用于实时应用。该系统由基于自回归关注的序列到序列声学模型和用于波形生成的LPCNet声码器组成。提出了一种采用塔克罗伦1和2型号的模块的声学模型架构,而通过使用最近提出的基于位置的注意机制来确保稳定性,适用于任意句子长度。在推断期间,解码器是展开的,并且以流式方式执行声学特征生成,允许与句子长度无关的几乎恒定的延迟。实验结果表明,声学模型可以产生比计算机CPU上的实时大约31倍的功能序列,移动CPU上的6.5倍,使其能够满足两个设备上实时应用所需的条件。全端到端系统可以通过听证测试来验证几乎是自然的质量语音。
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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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The network architecture of end-to-end (E2E) automatic speech recognition (ASR) can be classified into several models, including connectionist temporal classification (CTC), recurrent neural network transducer (RNN-T), attention mechanism, and non-autoregressive mask-predict models. Since each of these network architectures has pros and cons, a typical use case is to switch these separate models depending on the application requirement, resulting in the increased overhead of maintaining all models. Several methods for integrating two of these complementary models to mitigate the overhead issue have been proposed; however, if we integrate more models, we will further benefit from these complementary models and realize broader applications with a single system. This paper proposes four-decoder joint modeling (4D) of CTC, attention, RNN-T, and mask-predict, which has the following three advantages: 1) The four decoders are jointly trained so that they can be easily switched depending on the application scenarios. 2) Joint training may bring model regularization and improve the model robustness thanks to their complementary properties. 3) Novel one-pass joint decoding methods using CTC, attention, and RNN-T further improves the performance. The experimental results showed that the proposed model consistently reduced the WER.
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