NLP基础知识之语音识别

Posted 2021-12-07 今天学习算法了吗

1. 语音识别的输出类别：

1）phoneme：输出为发音，比较简单，因为语音跟发音是一一对应的，但是需要一个词汇表，表示发音跟word的对应。

2）Grapheme：字母或者token

3）word：短语，V会很大

4）morpheme：代表含义的最小单位

5）byte：utf-8，适用于任何语言

2. 输入特征：（具体的处理可以看下图，以MFCC为例子，如果不经过DCT，就是目前用的最普遍的fliter bank output） 

3. 那确定了输入以及输出，接下来介绍中间的模型。

1）以下的模型都是seq-to-seq模型架构的：

            ⚠️encoder：

         因为语音feature太长了，所以通常要使用down-sampling： 比如下面两个图分别是RNN、CNN和self-attention的模型图，这样输出的hidden就会减少为原来的一半。（这样做还有一个依据，相邻的语音vector其实是比较相近的，因为每次只移动了10ms）

 

        ⚠️attention：

        其常见计算方式： 直接乘法、加法。在transformer面试时可能会问，为什么选择乘法而不是加法计算相似度：虽然加法计算量小，但是求出来的只是中间结果（矩阵），还要再✖️矩阵才能得到标量。

        ⚠️decoder：

        常见的decoder 方法有：1）greedy decoding（可能找不到最好的）2）beam search方法（保留分数最高的两个）3）我感觉如果是label已知，目前大多数训练用的是teacher forcing。

        ⚠️损失函数：交叉上损失函数

        其中C为样本数量，p是label（one-hot），q是预测的概率。其中q的计算公式（softmax）为：即现扩大差距，在进行归一化。

         

因为p是one-hot，会使得最终预测的logits向量中目标类别zi的值会趋于无穷大，使得模型向预测正确与错误标签的logit差值无限增大的方向学习，而过大的logit差值会使模型缺乏适应性，对它的预测过于自信，过拟合，所以有时候会使用label smothing（soft “one-hot”）