Онлайн час в Google Meet
Лого на 91. НЕГ „Проф. Константин Гълъбов“

11. клас · Избираем модул · Урок 26

Разпознаване и синтез на реч. Машинен превод

Как звукът става текст, текстът — звук, а изречението — изречение на друг език: числа, модел и предсказване на следващата дума. Изпитваме инструментите с изречения-капани и събираме грешките им.

Три задачи, една идея

Диктувате съобщение на телефона, навигацията ви чете улиците на глас, а сайтът на чужд език се превежда с един бутон. Три различни задачи — разпознаване на реч (звук → текст), синтез на реч (текст → звук) и машинен превод (текст → текст на друг език). Зад тях е една и съща идея, която вече познавате: данните стават числа, а модел, обучен върху милиони примери, предсказва най-вероятния изход.

И трите изглеждат решени. Днес ще видим, че не са — и ще се научим да предвиждаме къде ще сгрешат.

Разпознаване на реч: звук → текст

Микрофонът мери налягането на въздуха десетки хиляди пъти в секунда — една секунда реч е около 44 100 числа. Те се превръщат в спектрограма: картина, в която хоризонтално е времето, вертикално — височината на тона, а яркостта — силата. Звукът става изображение, а изображения вече умеем да разпознаваме (урок 23).

🎤микрофонналягане на въздухачисла44 100 в секундаспектрограмакартина: време × честотамоделмрежа + езиков моделabcтекст„утре в седем“Синтезът върви по същия път отдясно наляво.
Речта минава през числа и картина, преди моделът да предскаже текст.

Мрежата гледа парче от спектрограмата и предсказва кой звук се чува. Но „замък“ и „замък“ звучат почти еднакво, „пара“ и „пара“ — също. Затова над мрежата стои езиков модел: той знае кои думи вървят една след друга и избира между звуково сходните варианти по-вероятния. „Купих нов ... за вратата“ → „замък“ с ударение на втората сричка.

Синтез на реч: текст → звук

Обратната посока. Текстът се разбива на звукове, определя се къде е ударението и как се вдига гласът в края на въпрос, а после мрежа, обучена върху записи на говорител, произвежда самите числа на звуковата вълна. Старите синтезатори лепяха записани срички и звучаха като робот; днешните се учат от часове реч и са трудни за отличаване от човек.

Трудното пак е двусмислието — само че сега моделът трябва да познае от текста как се произнася. „Замъкът на хълма“ и „замъкът на вратата“ се пишат еднакво, а се четат различно. Числата и съкращенията също: „14 ч.“, „1/2“, „д-р“.

Машинен превод: текст → текст

Преводачът е модел, който чете изречението на единия език и предсказва следващата дума на другия, дума по дума, като гледа и оригинала, и вече преведеното. Обучен е върху милиони двойки изречения — оригинал и превод от книги, документи и сайтове. Съвременните преводачи са построени върху архитектурата трансформър (2017), която дава и чат асистентите.

Превод по правила (старият подход)Превод от данни (днешният)
Откъде идва знаниеторечник и граматически правила, написани от езиковедимилиони преведени изречения
Идиомидума по дума — „вързах му тенекия“ става безсмислицаако изразът е бил в данните — преведен по смисъл
Рядък език или темаработи, стига правилата да са написанислаб — няма достатъчно примери
Грешкитетромави, но предвидимигладки и убедителни — и затова опасни

Типичните грешки и защо се появяват

ГрешкаПримерЗащо
Омоними и омографизамък / замък, пара / пара, коса / косаеднакъв звук или запис — моделът избира по-честото значение
Имена, които са и думиНадежда, Вяра, Роза, Огняндиктовката ги пише с малка буква; преводачът ги превежда
Идиоми„върза ми тенекия“, „качи ми се на главата“буквален превод, ако изразът е рядък в данните
Род„I was tired“ → уморен или уморена?английският не носи рода; моделът избира по-честия
Многозначност„скъпи гости“ — dear или expensiveконтекстът е твърде кратък, за да реши
Шум и диалекттих глас, музика отзад, меко „е“звукът не прилича на този от обучаващите записи
Числа и време„седем и половина“ → 7:30 или „седем и половина“правила за нормализация, различни в различните системи

Кой език е по-труден

Английският има най-много данни в интернет; българският — много по-малко. Затова инструментите работят по-добре на английски, а между два „малки“ езика често превеждат през английски — и грешките се удвояват. Това е същото пристрастие в данните, което видяхме при изображенията: моделът е добър там, където примерите са много.

Изречение-капан

Изречение, нарочно съставено с омоним, идиом, име или двусмислие, за да провери дали инструментът разбира контекста или просто познава. С такива изречения се тества всяка система за реч и превод.

Какво трябва да запомниш

  • Разпознаването на реч превръща звука в числа и спектрограма, а мрежа с езиков модел предсказва най-вероятния текст.
  • Синтезът върви обратно: текст → звукове и ударения → звукова вълна, научена от записи на говорител.
  • Преводачът предсказва следващата дума на другия език, обучен върху милиони двойки изречения.
  • Типични грешки: омоними, имена, идиоми, род, многозначност, шум, числа — навсякъде, където трябва контекст.
  • Грешките от данни звучат гладко и убедително; проверявайте, когато смисълът има значение.
  • Инструментите са по-слаби на езици с по-малко данни, включително български.