跟智能机器人交流

跟智能机器人交流

作者：骆昌芹

来源：《科学24小时》2018年第03期

如今，机器人已经走进人们的生活。随着科技的迅猛发展，靠手动操控的机器人已经无法满足时下人们快节奏的生活。有人设想，能否运用语音来操控机器人？答案是肯定的。然而，智能机器人的语音识别系统也并非盡善尽美，大部分的机器人只能识别普通话，而且只能一一回应，回应的速度也没有人快。要是处在嘈杂的环境里与人沟通，智能机器人往往束手无策，就不知道怎么应付了。

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处于充满噪音的环境里，我们如何与机器人沟通呢？近日，在第四届全球智能机器人语音识别大赛中，科大讯飞的Aivi机器人研究专家利用麦克风进行语音分离和英文识别取得成功，备受全球瞩目。

我们都知道智能机器人必须进行语音识别才能实现人与机器的沟通。早在20世纪50年代，研究人员就开始开发语音识别系统，到20世纪70年代这项技术已经取得了突破。智能机器人的声音传感器和语音识别软件合成才能成为机器人的“耳朵”。当人类发出语音时，传感器收到信号，立即反馈给系统，系统里的信息过滤器通过搜索信息储存数据以便寻求帮助，把无关的信息过滤删除，并将每一处细节逐一解决，最终提交答案。

语音识别，在我们生活中处处可闻，小到我们使用的手机，大到遥控的电脑都有所体现。但你发现没有，除非你的普通话特别标准，否则显示出来的字符别字很多。尤其是在有噪音的环境里，更是无法识别。倘若是多个人给同一个机器人发出语音提示，它就不知道到底听谁的了。

要弄清这个问题，我们首先必须弄清语音识别的原理了。其实，它就是一个从语言到文字的转换过程。系统装置中先进行信息收集，然后进行信号处理，再进入模型识别，通过这一系列处理后进入发声机理。当然，它的“说话”方式跟人类不一样。机器人先将说的话分解成词，再把词分解成音素，反之，它对接收到的语音信息也是如此处理的。所以如果你的发音模糊，而机器人又未设置相关软件时就无法识别，或周围声音环境干扰了它的识别时，就会导致识别效果明显变差。

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Aivi团队在设置过滤器的时候，运用多通道识别语音，即用多个麦克风采集声源，而系统则通过过滤器进行筛选，去除杂音，由此提高识别的精确度。同时，添加回声消除和置信判断功能，将噪音完全拒之门外，它可以识别远在5米处的语音，还可对几个人的语音进行同时识别。此外，它还有方言识别和纠错功能，当对方普通话不标准或者带有方言时都会进行自动纠错。

解决了机器人自动清除噪音问题还不够，对于信息浏览量非常大的机器人来说，如何删掉那些无关紧要的信息呢？首先，它需要一个信息过滤器，而过滤器具有浏览、识别、删除、存储等一系列功能，完全可以通过识别信息，对信息自动进行解释、交换以及处理，然后转发给传感器，传感器获得这样“基本干净”的数据后，杂音自然就容易被迅速消除掉，而把保留着的信息储存下来。

Aivi机器人已经达到了一定的水准，面对从搜索歌曲到询问天气变化以及生活方面的问题，它都会有条不紊地接招，比如搜索一名歌手与歌名是否相符，它会完全帮你纠错，并且让你重新搜索。

不同于普通机器人，智能机器人的硬件和软件需要不断更新。系统更新主要表现为识别平台的研发。在硬件改造上， Aivi团队首先从以前的4+1阵列改换成如今的6+0阵列，让声源定位更稳定，回声消除更加清晰，尤其是在消除噪音方面做到了万无一失，无论什么样的环境里都能应变自如。当然对于超出5米距离的语音如何识别，还有待Aivi团队的继续努力。 目前，用于智能生活的语音技术已经运用在手机中了。而智能机器人因造价昂贵，暂时还没有完全走进家家户户，但已在许多领域开始服役了。

随着技术的发展，智能语音技术的优化速度在不断加快，智能机器人将给人类带来诸多便利，比如可以广泛运用在道路交通管理、侦破案件上。随着社会的发展，智能机器人也将逐步走进我们的生活。到时候，你在家里不仅可以操控所有电器，甚至当你无聊的时候，机器人还会陪你聊聊天。

2013年以来，我国的机器人市场已经进入高速发展期，成为全球最大的智能机器人消费市场，仅我国自行研制的机器人就有30多万个。语音识别系统的前景将更加广阔。