Intellektual tizimlar

1.2.7. Zadaniya dlya samostoyatelnoy rabotы

1. Opredelit rekursivnuyu funksiyu, vozvraщayuщuyu znacheniye n-go chlena ryada Fibonachchi: f(0)=0, f(1)=1, f(n)=f(n-1)+f(n-2).

2. Opredelit funksiyu, vыchislyayuщuyu, skolko vsego atomov v spiske (spisochnoy strukture).
3. Opredelit funksiyu dlya naxojdeniya srednego arifmeticheskogo listyevыx vershin binarnogo dereva.
4. Opredelit rekursivnuyu funksiyu dlya udaleniya poslednego elementa spiska.
5. Opredelit funksiyu, vыchislyayuщuyu glubinu spiska (samoy glubokoy vetvi).
6. Opredelit funksiyu dlya proverki uporyadochennosti binarnogo dereva.
7. Opredelit rekursivnuyu funksiyu, vozvraщayuщuyu proizvedeniye dvux selыx polojitelnыx chisel (ispolzovat summirovaniye).
8. Opredelit funksiyu, realizuyuщuyu golovolomku «Xanoyskiye bashni».
9. Opredelit funksiyu dlya vыvoda binarnogo dereva na ekran v vide dereva.
10. Opredelit rekursivnuyu funksiyu, vozvraщayuщuyu posledniy element spiska.
11. Opredelit funksiyu, podschitыvayuщuyu chislo elementov spiska bez kakogo-libo ukazыvayemogo elementa.
12. Opredelit funksiyu dlya vыchisleniya glubinы binarnogo dereva (glubina pustogo dereva ravna 0, glubina odnouzlovogo dereva ravna 1).
13. Opredelit rekursivnuyu funksiyu, vozvraщayuщuyu znacheniye summы ryada selыx chetnыx chisel ot 2 do n.
14. Opredelit funksiyu (first_elem x y), kotoraya vozvraщayet pervыy element, vxodyaщiy v oba spiska x i y, v protivnom sluchaye nil.
15. Opredelit funksiyu dlya podscheta kolichestva vershin binarnogo dereva, znacheniya kotorыx lejat v opredelennom diapazone.
TEMA 2. SISTEMЫ RASPOZNAVANIYa REChI
2.1. Vvedeniye. Prosess obщyeniya s mashinoy dolgoye vremya ostavalsya udelom spesialistov i bыl nedostupen dlya ponimaniya prostыm smertnыm. Tem samыm "prostыm smertnыm", kotorыye, sobstvenno govorya, i yavlyalis potrebitelyami kompyuternыx uslug.Texnologi zachastuyu samoy EVM i v glaza-to ne videli, a obщalis s mashinoy cherez posrednika-programmista. Kompyuternыy interfeys na pervыx etapax razvitiya vыchislitelnoy texniki v kachestve obyazatelnogo elementa nepremenno vklyuchal cheloveka-spesialista. Chto, konechno, po bolshomu schetu potrebiteley ne ochen-to ustraivalo. Vot yesli bы mojno bыlo poobщatsya s kompyuterom napryamuyu, ne zabivaya golovu vsyacheskimi texnicheskimi svedeniyami...

2.2. Predposыlki vozniknoveniya sistem ponimaniya yestestvennogo yazыka. Malo kto znayet, kak chelovek obщalsya s pervыmi vыchislitelnыmi mashinami. Proisxodilo eto tak: operator, ispolzuya provoda s razyemami na konsax, soyedinyal mejdu soboy triggerы (iz kotorыx, sobstvenno, i sostoyala mashina) takim obrazom, chtobы pri zapuske vыpolnyalas nujnaya posledovatelnost komand. Vneshne eto ochen napominalo manipulyasii telefonnыx ATS nachala veka, a po suti - bыlo ochen kvalifisirovannoy rabotoy. Mojno skazat, programmirovaniye togda osuщyestvlyalos daje ne v mashinnыx komandax, a na apparatnom urovne.Potom zadacha uprostilas:posledovatelnost nujnыx komand stali zapisыvat neposredstvenno v pamyat mashinы. Dlya vvoda informasii stali primenyatsya boleye proizvoditelnыye ustroystva. Snachala eto bыli gruppы tumblerov, pereklyuchaya kotorыye, operator (ili programmist - togda eti ponyatiya oznachali odno i to je) mog nabrat nujnuyu komandu i vvesti yeye v pamyat mashinы. Zatem poyavilis perfokartы. Sledom - perfolentы. Skorost obщyeniya s mashinoy vozrosla, chislo oshibok, voznikayuщix pri vvode, rezko umenshilos. No suщnost etogo obщyeniya, yego xarakter - ne izmenilis.

Vozmojnost vpervыye poobщatsya napryamuyu poyavilas na tak nazыvayemыx malыx mashinax. Neizgladimы vpechatleniya ot znakomstva s dialogovыm interfeysom. Eto bыlo chudoviщnoye porojdeniye sovetskoy promыshlennosti pod poeticheskim nazvaniyem "Nairi". Togda dikovinnaya vozmojnost otstuchat na klaviature adresovannuyu neposredstvenno mashine komandu i poluchit osmыslennыy otklik kazalas chudom. Osobenno yesli do tex por ves prosess obщyeniya s mashinoy zaklyuchalsya v peredache v ruki laboranta kolodы perfokart. S tem chtobы cherez paru dney poluchit nazad etu kolodu s kommentariyem: "U vas tut oshibka, programma ne poshla".Izmuchennыm takogo roda polzovatelyam skudnыy dialogovыy rejim komandnoy stroki kazalsya verxom sovershenstva. Imenno yemu snachala malыye EVM, a potom i personalki vo mnogom obyazanы svoim triumfalnыm shestviyem. Lyuboy potrebitel kompyuternыx uslug mog, ne vdavayas v texnicheskiye trudnosti i vыuchiv vsego paru desyatkov komand operasionnoy sistemы, obщatsya s kompyuterom bez posrednikov. Togda vpervыye vozniklo takoye ponyatiye, kak "yuzer", i imenno poyavleniyu dialogovogo rejima istoriya pripisыvayet vzlet i rassvet mnogix kompyuternыx kompaniy, takix, naprimer, kak DEC.A potom poyavilsya yego velichestvo interfeys graficheskiy: otpala nujda v znanii voobщye kakix-libo komand, i yuzer stal obщatsya so svoim jeleznыm drugom na intuitivno ponyatnom yazыke jestov. Na gorizonte zamayachil prizrak zvukovogo interfeysa...

2.3. Ponimaniye v dialoge. Kak bы to ni bыlo, prodoljatsya poiski takogo interfeysa, kotorыy ustroil bы vsex. Na etu rol seychas pretenduyet interfeys rechevoy. Sobstvenno govorya, eto kak raz to, k chemu chelovechestvo vsegda stremilos v obщyenii s kompyuterom. Yeщye v epoxu perfokart v nauchno-fantasticheskix romanax chelovek s kompyuterom imenno razgovarival, kak s ravnыm sebe. Togda je, v epoxu perfokart, ili daje raneye, bыli predprinyatы pervыye shagi po realizasii rechevogo interfeysa. Rabotы v etom napravlenii velis yeщye v to vremya, kogda o graficheskom interfeyse nikto daje i ne pomыshlyal. Za sravnitelno korotkiy period bыl vыrabotan ischerpыvayuщiy teoreticheskiy bazis, i prakticheskiye dostijeniya obuslavlivalis tolko proizvoditelnostyu kompyuternoy texniki.Issledovateli nedaleko prodvinulis za proshedshiye desyatki let, chto zastavlyayet nekotorыx spesialistov krayne skepticheski otnositsya k samoy vozmojnosti realizasii rechevogo interfeysa v blijayshem buduщyem. Drugiye schitayut, chto zadacha uje prakticheski reshena. Vprochem, vse zavisit ot togo, chto sleduyet schitat resheniyem etoy zadachi.Postroyeniye rechevogo interfeysa raspadayetsya na tri sostavlyayuщiye.

Pervaya zadacha sostoit v tom, chtobы kompyuter mog "ponyat"to, chto yemu govorit chelovek, to yest on dolojen umet izvlekat iz rechi cheloveka poleznuyu informasiyu. Poka chto, na nыneshnem etape, eta zadacha svoditsya k tomu, chtobы izvlech iz rechi smыslovuyu yeye chast, tekst (ponimaniye takix sostavlyayuщix, kak skajem, intonasiya, poka voobщye ne rassmatrivayetsya). To yest eta zadacha svoditsya k zamene klaviaturы mikrofon.Vtoraya zadacha sostoit v tom, chtobы kompyuter vosprinyal smыsl skazannogo. Poka rechevoye soobщyeniye sostoit iz nekoyego standartnogo nabora ponyatnыx kompyuteru komand (skajem, dubliruyuщix punktы menyu), nichego slojnogo v yeye realizasii net. Odnako vryad li takoy podxod budet udobneye, chem vvod etix je komand s klaviaturы ili pri pomoщi mыshi. Pojaluy, daje udobneye prosto щyelknut mыshkoy po ikonke prilojeniya, chem chetko vыgovarivat (k tomu je meshaya okrujayuщim): "Start! Glavnoye menyu! Vord!" .V ideale kompyuter doljen chetko "osmыslivat" yestestvennuyu rech cheloveka i ponimat, chto, k primeru, slova "Xvatit!" i "Konchay rabotu!" oznachayut v odnoy situasii raznыye ponyatiya, a v drugoy - odno i to je . Tretya zadacha sostoit v tom, chtobы kompyuter mog preobrazovat informasiyu, s kotoroy on operiruyet, v rechevoye soobщyeniye, ponyatnoye cheloveku.
Poka okonchatelnoye resheniye suщyestvuyet tolko dlya tretyey.Po suti, sintez rechi - eto chisto matematicheskaya zadacha, kotoraya v nastoyaщyeye vremya reshena na dovolno xoroshem urovne. I v blijaysheye vremya, skoreye vsego, budet sovershenstvovatsya tolko yeye texnicheskaya realizasiya. Uje yest raznogo roda programmы dlya chteniya vslux tekstovыx faylov, ozvuchkoy dialogovыx okon. punktov menyu i mogu zasvidetelstvovat, chto s generasiyey razborchivыx tekstovыx soobщyeniy oni spravlyayutsya bez problem.Prepyatstviyem dlya okonchatelnogo resheniya pervoy zadachi slujit to, chto nikto do six por tolkom ne znayet, kakim obrazom mojno raschlenit nashu rech, chtobы izvlech iz neye sostavlyayuщiye, v kotorыx soderjitsya smыsl. V tom zvukovom potoke, kotorыy mы vыdayem pri razgovore, nelzya razlichit ni otdelnыx bukv, ni slogov: daje, kazalos bы, odinakovыye bukvы i slogi v raznыx slovax na spektrogrammax vыglyadyat po-raznomu. Tem ne meneye mnogiye firmы uje imeyut svoi metodiki (uvы, tщatelno skrыvayemыye), pozvolyayuщiye xudo-bedno reshit etu zadachu. Vo vsyakom sluchaye, posle predvaritelnoy trenirovki sovremennыye sistemы raspoznavaniya rechi rabotayut dovolno snosno i delayut oshibok ne bolshe, chem delali opticheskiye sistemы raspoznavaniya pechatnыx simvolov let pyat-sem nazad.Chto kasayetsya vtoroy zadachi, to ona, po mneniyu bolshinstva spesialistov, ne mojet bыt reshena bez pomoщi sistem iskusstvennogo intellekta. Bolshiye nadejdы yest na poyavleniye tak nazыvayemыx kvantovыx kompyuterov. Yesli je podobnыye ustroystva poyavyatsya, eto budet oznachat kachestvennыy perevorot v vыchislitelnыx texnologiyax.Poetomu poka udel rechevogo interfeysa - vsego lish dublirovaniye golosom komand, kotorыye mogut bыt vvedenы s klaviaturы ili pri pomoщi mыshi. A zdes yego preimuщyestva somnitelnы.Vprochem, yest odna oblast, kotoraya dli mnogix mojet okazatsya ochen privlekatelnoy.Eto rechevoy vvod tekstov v kompyuter. Deystvitelno, chem stuchat po klaviature, gorazdo udobneye prodiktovat vse kompyuteru, chtobы on zapisal uslыshannoye v tekstovыy fayl. Zdes vovse ne trebuyetsya, chtobы kompyuter osmыslival uslыshannoye, a zadacha perevoda rechi v tekst boleye ili meneye reshena. Nedarom bolshinstvo vыpuskayemыx nыne programm "rechevogo interfeysa" oriyentirovanы imenno na vvod rechi.
Xotya i zdes yest mesto dlya skepsisa. Yesli chitat vslux, chetko vыgovarivaya slova, s pauzami, monotonno, kak eto trebuyetsya dlya sistemы raspoznavaniya rechi, to na mashinopisnuyu stranichku u menya uydet pyat minut.
Pisat o rechevom interfeyse slojno. S odnoy storonы, tema absolyutno ne nova, s drugoy - aktivnoye razvitiye i primeneniye etoy texnologii tolko nachinayetsya (v kotorыy raz). S odnoy storonы, uspeli sformirovatsya ustoychivыye stereotipы i predubejdeniya, s drugoy - nesmotrya na pochti polveka nastoychivыx usiliy ne nashli razresheniya konseptualnыye voprosы, stoyavshiye yeщye pered rodonachalnikami rechevogo vvoda.
Pervыy - i, pojaluy, osnovnoy - vopros kasayetsya oblasti primeneniya. Poisk prilojeniy. gde raspoznavaniye rechi moglo bы prodemonstrirovat vse svoi dostoinstva, vopreki ustoyavshemusya mneniyu, yavlyayetsya zadachey daleko ne trivialnoy. Slojivshayasya praktika primeneniya kompyuterov vovse ne sposobstvuyet shirokomu vnedreniyu rechevogo interfeysa.
Stanovleniye sovremennoy kompyuternoy industrii proxodilo pod flagom graficheskogo interfeysa, alternativы kotoromu v kruge zadach, reshayemыx segodnya kompyuterami, ne suщyestvuyet. Massovыye prilojeniya: SAPR, ofisnыye i izdatelskiye paketы, SUBD sostavlyayut osnovnoy obyem intellektualnoy nachinki kompyuterov, ostavlyaya v ix nыneshnem vide ochen malo mesta dlya primeneniya alternativnыx modeley polzovatelskogo interfeysa, v tom chisle i rechevogo.
Dlya podachi komand, svyazannыx s pozisionirovaniyem v prostranstve, chelovek vsegda polzovalsya i budet polzovatsya jestami, to yest sistemoy "ruki- glaza". Na etom prinsipe postroyen sovremennыy graficheskiy interfeys, Perspektiva zamenы klaviaturы i mыshi blokom raspoznavaniya rechi absolyutno otpadayet. Pri etom vыigrыsh ot vozlojeniya na nego chasti funksiy upravleniya nastolko mal, chto ne smog predostavit dostatochnыx osnovaniy daje dlya probnogo vnedreniya v massovыx kompyuterax na protyajenii uje boleye tridsati let. Imenno takim srokom osenivayetsya suщyestvovaniye kommercheski primenimыx sistem raspoznavaniya rechi.
Segodnya sredi veduщix proizvoditeley sistem raspoznavaniya rechi ne prinyato otdavat doljnoye dostijeniyam issledovateley proshlыx let. Prichina ponyatna: eto ne tolko v znachitelnoy stepeni snizit vidimыye pokazateli dostignutogo imi progressa, no i posposobstvuyet vozniknoveniyu vpolne obosnovannыx somneniy v perspektivnosti osuщyestvlyayemыx podxodov voobщye.
Dlya obyektivnoy osenki progressa texnologii raspoznavaniya rechi sravnite xarakteristiki sistem, realizovannыx v ramkax proyekta k 1976 godu i sistem, prodvigayemыx na rыnok v nastoyaщyeye vremya. Voznikayet dva voprosa. Pochemu ne nashli dostoynogo primeneniya razrabotki dvadsatiletney davnosti i pochemu za takoy prodoljitelnыy period ne proizoshlo vidimogo kachestvennogo sdviga v xarakteristikax konkretnыx sistem? Otvet na I pervыy vopros chastichno izlojen vыshe: osnovnaya problema-v oblasti primeneniya. Mojno dobavit. chto vopreki nastoychivo navyazыvayemomu segodnya v marketingovыx selyax (v chastnosti, dlya prodvijeniya prosessorov MMX) mneniyu, vыsokiye trebovaniya dannoy texnologii k vыchislitelnыm resursam ne yavlyalis osnovnыm prepyatstviyam k yeye shirokomu vnedreniyu. Vozniknoveniye sxojix problem u razrabotchikov graficheskix sistem privelo k sozdaniyu i massovomu primeneniyu graficheskix apparatnыx uskoriteley,a ne otkazu ot okonnogo interfeysa .Pri etom razrabatыvayemыye pechevыye adapterы ne prevosxodyat po sebestoimosti graficheskix.Otvet na vtoroy vopros napryamuyu svyazan s pervыm. Texnologiya, ne naxodyaщaya primeneniya, ne mojet sebya prokormit i obespechit svoy rost. Krome togo, vpolne vozmojno, chto oriyentasiya bolshinstva issledovatelskix sentrov na uvelicheniye raspoznavayemogo slovarya yavlyayetsya oshibochnoy kak s tochki zreniya primenimosti, tak i s tochki zreniya nauchnoy perspektivnosti. Yeщye v 1969 godu v svoyem znamenitom pisme redaktoru jurnala Akusticheskogo obщyestva Ameriki Dj. Piyes, sotrudnik firmы Bell Laboratories,ukazal na otsutstviye yavnogo progressa v to vremya i vozmojnosti takogo progressa texnologii raspoznavaniya rechi v blijayshem buduщyem v svyazi s nesposobnostyu kompyuterov analizirovat sintaksicheskuyu, semanticheskuyu i pragmaticheskuyu informasiyu, soderjaщuyusya v vыskazыvanii. Imeyuщiysya baryer mojet bыt preodolen tolko s razvitiyem sistem iskusstvennogo intellekta- napravleniyem, natolknuvshimsya v 70-x na baryer slojnosti i naxodyaщyemsya v nastoyaщyeye vremya prakticheski v polnom zabvenii. Trudno nadeyatsya na dalneysheye uluchsheniye xarakteristik ustroystv rechevogo vvoda, uchitыvaya, chto uje v 70-x godax ix sposobnost raspoznavat zvuki rechi prevosxodila chelovecheskuyu. Dannыy fakt bыl podtverjden seriyey eksperimentov po sravneniyu uverennosti raspoznavaniya chelovekom i kompyuterom slov inostrannogo yazыka i bessmыslennыx sepochek zvukov. Pri otsutstvii vozmojnosti podklyucheniya pragmaticheskix (smыslovыx), semanticheskix i drugix analizatorov chelovek yavno proigrыvayet.
Dlya illyustrasii privedennыx vыshe, vozmojno, neskolko spornыx utverjdeniy rassmotrim perspektivu i osnovnыye problemы primeneniya sistem rechevogo vvoda tekstov, osobenno aktivno prodvigayemыx v posledneye vremya.Dlya sravneniya: spontannaya rech proiznositsya so sredney skorostyu 2,5 slov v sekundu, professionalnaya mashinopis - 2 slova v sekundu, neprofessionalnaya -0,4. Takim obrazom, na pervыy vzglyad, rechevoy vvod imeyet znachitelnoye prevosxodstvo po proizvoditelnosti. Odnako osenka sredney skorosti diktovki v realnыx usloviyax snijayetsya do 0,slova v sekundu v svyazi s neobxodimostyu chetkogo proizneseniya slov pri rechevom vvode i dostatochno vыsokim prosentom oshibok raspoznavaniya, nujdayuщixsya v korrektirovke.Rechevoy interfeys yestestvenen dlya cheloveka i obespechivayet dopolnitelnoye udobstvo pri nabore tekstov. Odnako daje professionalnogo diktora mojet ne obradovat perspektiva v techeniye neskolkix chasov diktovat maloponyatlivomu i nemomu (k etomu yeщye vernemsya) kompyuteru. Krome togo, imeyuщiysya opыt ekspluatasii podobnыx sistem svidetelstvuyete vыsokoy veroyatnosti zabolevaniya golosovыx svyazok operatorov, chto svyazano s neizbejnoy pri diktovke kompyuteru monotonnostyu rechi.
Chasto k dostoinstvam rechevogo vvoda teksta otnosyat otsutstviye neobxodimosti v predvaritelnom obuchenii. Odnako odno iz samыx slabыx mest sovremennыx sistem raspoznavaniya rechi - chuvstvitelnost k chetkosti proiznosheniya - privodit k potere etogo, kazalos bы, ochevidnogo preimuщyestva, Pechatat na klaviature operator uchitsya v srednem 1-2 mesyasa. Postanovka pravilnogo proiznosheniya mojet zanyat neskolko let. Krome togo, dopolnitelnoye napryajeniye -sledstviye soznatelnыx i podsoznatelnыx usiliy po dostijeniyu boleye vыsokoy raspoznavayemosti - sovsem ne sposobstvuyet soxraneniyu normalnogo rejima rabotы rechevogo appa-rata operatora i znachitelno uvelichivayet risk poyavleniya spesificheskix zabolevaniy.Suщyestvuyet i yeщye odno nepriyatnoye ogranicheniye primenimosti, soznatelno ne upominayemoye, na moy vzglyad, sozdatelyami sistem rechevogo vvoda. Operator, vzaimodeystvuyuщiy s kompyuterom cherez rechevoy interfeys, vыnujden rabotat v zvukoizolirovannom otdelnom pomeщyenii libo polzovatsya zvukoizoliruyuщim shlemom. Inache on budet meshat rabote svoix sosedey po ofisu, kotorыye, v svoyu ochered, sozdavaya dopolnitelnыy shumovoy fon budut znachitelno zatrudnyat rabotu rechevogo raspoznavatelya, Takim obrazom, rechevoy interfeys vstupayet v yavnoye protivorechiye s sovremennoy organizasionnoy strukturoy predpriyatiy, oriyentirovannыx na kollektivnыy trud. Situasiya neskolko smyagchayetsya s razvitiyem udalennыx form trudovoy deyatelnosti, odnako yeщye dostatochno dolgo samaya yestestvennaya dlya cheloveka proizvoditelnaya i potensialno massovaya forma polzovatelskogo interfeysa obrechena na uzkiy krug primeneniya.
Ogranicheniya primenimosti sistem raspoznavaniya rechi v ramkax naiboleye populyarnыx tradisionnыx prilojeniy zastavlyayut sdelat vыvod o neobxodimosti poiska potensialno perspektivnыx dlya vnedreniya rechevogo interfeysa prilojeniy za predelami tradisionnoy ofisnoy sferы, chto podtverjdayetsya kommercheskimi uspexami uzkospesializirovannыx rechevыx sistem.

2.4. Primerы sistemы obrabotki yestestvennogo yazыka. Samыy uspeshnыy na segodnya proyekt kommercheskogo primeneniya raspoznavaniya rechi - telefonnaya set firmы AT&. Kliyent mojet zaprosit odnu iz pyati kategoriy uslug, ispolzuya lyubыye slova. On govorit do tex por, poka v yego vыskazыvanii vstretitsya odno iz pyati klyuchevыx slov. Eta sistema v nastoyaщyeye vremya obslujivayet okolo milliarda zvonkov v god.Dannыy vыvod naxoditsya v protivorechii s ustoyavshimisya shiroko rasprostranennыmi stereotipami i ojidaniyami.Nesmotrya na to, chto odnim iz naiboleye perspektivnыx napravleniy dlya vnedreniya sistem raspoznavaniya rechi mojet stat sfera kompyuternыx igr, uzkospesializirovannыx reabilitasionnыx programm dlya invalidov, tepefonnыx i informasionnыx sistem, veduщiye razrabotchiki rechevogo raspoznavaniya naraщivayut usiliya po dostijeniyu universalizasii i uvelicheniya obyemov slovarya daje v uщyerb sokraщyeniyu prosedurы predvaritelnoy nastroyki na diktora. A mejdu tem imenno eti prilojeniya predstavlyayut ochen nizkiye trebovaniya k obyemu raspoznavayemogo slovarya naryadu s jestkimi ogranicheniya, nalagayemыmi na predvaritelnuyu nastroyku.Boleye togo raspoznavaniye spontannoy slitnoy rechi prakticheski topchetsya na meste s ^ 70-x godovv silu nesposobnosti kompyutera effektivno analizirovat neakusticheskiye xarakteristiki rechi.Daje Bill Geyts, yavlyayuщiy soboy smыsle ideal pragmatizma, okazalsya ne svoboden ot istoricheski slojivshixsya stereotipov. Nachav v 95-96 godu s razrabotki sobstvennoy universalnoy sistemы raspoznavaniya rechi provozglasil ocherednuyu eru povsemestnogo vnedreniya rechevogo interfeysa. Sredstva rechevogo planiruyetsya vklyuchit v standartnuyu postavku novoy versii - chisto ofisnoy operasionnoy sistemы. Pri etom rukovoditel Microsoft uporno povtoryayet frazu o tom, chto skoro mojno budet zabыt o klaviature i mыshi. Veroyatno, on planiruyet prodavat vmeste s korobkoy Windows NT akusticheskiye shlemы vrode tex, kotorыye ispolzuyut voyennыye letchiki i pilotы "Formulы 1". Krome togo, neujeli Microsoft v blijayshem buduщyem npekratit vыpyck Word, Excel i t. d.? Upravlyat graficheskimi obyektami ekrana golosom, ne imeya vozmojnosti pomoch rukami, boleye chem zatrudnitelno.

Govorya o rechevom interfeyse, chasto delayut upor na raspoznavaniye rechi, zabыvaya o drugoy yego storone- rechevom sinteze. Zaglavnuyu rol v etom perekose sыgralo burnoye razvitiye v posledneye vremya sistem, oriyentirovannыx na sobыtiya ,v znachitelnoy stepeni podavlyayuщix otnosheniye k kompyuteru kak aktivnoy storone dialoga.Yeщye otnositelno nedavno (let tridsat nazad) podsistemы raspoznavaniya i sinteza rechi rassmatrivalis kak chasti yedinogo kompleksa rechevogo interfeysa. Odnako interes k sintezu propal dostatochno bыstro. Vo-pervыx, razrabotchiki ne vstretili daje desyatoy doli slojnostey, s kotorыmi oni stolknulis pri sozdanii sistem raspoznavaniya. Vo-vtorыx, v otlichiye ot raspoznavaniya sintez rechi ne demonstriruyet znachitelnыx preimuщyestv pered drugimi sredstvami vыvoda informasii iz kompyutera. Prakticheski vsya yego sennost zaklyuchayetsya v dopolnenii rechevogo vvoda.Dlya cheloveka yestestvennыm i privыchnыm yavlyayetsya imenno dialog, a ne monolog. Kak sledstviye nedoosenki neobxodimosti rechevogo otveta poyavlyayetsya povыshennaya utomlyayemost operatorov, monotonnost rechi i ogranichennost primenimosti rechevogo interfeysa. Chem mojet pomoch slepomu kompyuter, osnaщyennыy raspoznavatelem rechi, yesli on lishen ustroystva obratnoy ne vizualnoy svyazi?
Shiroko izvesten fakt neproizvolnoy podstroyki golosa pod golos sobesednika. Pochemu ne ispolzovat etu sposobnost cheloveka dlya uvelicheniya bezoshibochnosti raspoznavaniya rechi kompyuterom za schet korrektirovki proiznosheniya operatora s pomoщyu dvustoronnego dialoga? Krome togo, vpolne vozmojno, chto pravilno organizovannыy i modulirovannыy sintez mojet v znachitelnoy stepeni snizit risk poyavleniya u operatora zabolevaniy, svyazannыx s monotonnostyu rechi i dopolnitelnыm napryajeniyem.
Povsemestnoye proniknoveniye graficheskogo polzovatelskogo interfeysa bыlo obespecheno za schet sovmestnogo primeneniya graficheskogo monitora, sredstva vыvoda graficheskoy informasii, i mыshi- dlya yeye vvoda, a takje, ne v poslednyuyu ochered, blagodarya genialnыm konseptualnыm naxodkam v oblasti okonnogo interfeysa firmы Xerox.
Buduщyeye rechevogo interfeysa v ne menshey stepeni zavisit ot umeniya sovremennыx razrabotchikov ne tolko sozdat texnologicheskuyu osnovu rechevogo vvoda, no i garmonichno slit texnologicheskiye naxodki v yedinuyu logicheski zavershennuyu sistemu vzaimodeystviya "chelovek-kompyuter".

2.5. Metodы ozvuchivaniya rechi. Teper skajem neskolko slov o naiboleye rasprostranennыx metodax ozvuchivaniya, to yest o metodax polucheniya informasii, upravlyayuщyey parametrami sozdavayemogo zvukovogo signala, i sposobax formirovaniya samogo zvukovogo signala.Samoye shirokoye razdeleniye strategiy, primenyayemыx pri ozvuchivanii rechi, - eto razdeleniye na podxodы, kotorыye napravlenы na postroyeniye deystvuyuщyey modeli recheproizvodyaщyey sistemы cheloveka, i podxodы, gde stavitsya zadacha smodelirovat akusticheskiy signal kak takovoy. Pervыy podxod izvesten pod nazvaniyem artikulyatornogo sinteza. Vtoroy podxod predstavlyayetsya na segodnyashniy den boleye prostыm, poetomu on gorazdo luchshe izuchen i prakticheski boleye uspeshen. Vnutri nego vыdelyayetsya dva osnovnыx napravleniya- formantnыy sintez po pravilam i kompilyativnыy sintez.

Formantnыye sintezatorы ispolzuyut vozbujdayuщiy signal, kotorыy proxodit cherez sifrovoy filtr, postroyennыy na neskolkix rezonansax, poxojix na rezonansы golosovogo trakta. Razdeleniye vozbujdayuщyego signala i peredatochnoy funksii golosovogo trakta sostavlyayet osnovu klassicheskoy akusticheskoy teorii recheobrazovaniya.
Kompilyativnыy sintez osuщyestvlyayetsya putem skleyki nujnыx yedinis kompilyasii iz imeyuщyegosya inventarya. Na etom prinsipe postroyeno mnojestvo sistem, ispolzuyuщix raznыye tipы yedinis i razlichnыye metodы sostavleniya inventarya. V takix sistemax neobxodimo primenyat obrabotku signala dlya privedeniya chastotы osnovnogo tona, energii i dlitelnosti yedinis k tem, kotorыmi doljna xarakterizovatsya sinteziruyemaya rech. Krome togo, trebuyetsya, chtobы algoritm obrabotki signala sglajival razrыvы v formantnoy (i spektralnoy v selom) strukture na granisax segmentov. V sistemax kompilyativnogo sinteza primenyayutsya dva raznыx tipa algoritmov obrabotki signala: LR (sokr. angl. Linear Rreduction - lineynoye predskazaniye) i RSOLA (sokr. angl. Ritch Sunchronous Ovyerlap and Add). LP-sintez osnovan v znachitelnoy stepeni na akusticheskoy teorii recheobrazovaniya, v otlichiye ot RSOLA-sinteza, kotorыy deystvuyet putem prostogo razbiyeniya zvukovoy volnы, sostavlyayuщyey yedinisu kompilyasii, na vremennыye okna i ix preobrazovaniya. Algoritmы RSOLA pozvolyayut dobivatsya xoroshego soxraneniya yestestvennosti zvuchaniya pri modifikasii isxodnoy zvukovoy volnы.

2.6. Naiboleye rasprostranennыye sistemы sinteza rechi. Naiboleye rasprostranennыmi sistemami sinteza rechi na segodnya, ochevidno, yavlyayutsya sistemы, postavlyayemыye v komplekte so zvukovыmi platami. Yesli vash kompyuter osnaщyen kakoy-libo iz nix, suщyestvuyet znachitelnaya veroyatnost togo, chto na nem ustanovlena sistema sinteza rechi - uvы, ne russkoy, a angliyskoy rechi, tochneye, yeye amerikanskogo varianta. K bolshinstvu originalnыx zvukovыx plat Sound Blaster prilagayetsya sistema Sreative Text-Assist, a vmeste so zvukovыmi kartami drugix proizvoditeley chasto postavlyayetsya programma Mono1ogue kompanii First Byte.

TextAssist predstavlyayet soboy realizasiyu formantnogo sintezatora po pravilam i baziruyetsya na sisteme DECTalk, razrabotannoy korporasiyey Digital Eguipment pri uchastii izvestnogo amerikanskogo fonetista Dennisa Klana (k sojaleniyu, rano ushedshego iz jizni). DECTalk do six por ostayetsya svoyego roda standartom kachestva dlya sinteza rechi amerikanskogo varianta angliyskogo. Kompaniya Sryeative Technologies predlagayet razrabotchikam ispolzovat TextAssist v svoix programmax s pomoщyu spesialnogo TextAssistApi(AARI). Podderjivayemыye operasionnыye sistemы - MS Windows i Windows 95; dlya Windws NT takje suщyestvuyet versiya sistemы DYeSTalk, iznachalno sozdavavsheysya dlya Digital Units. Novaya versiya TextAssist, ob’yavlennaya firmoy Assotiative Computing, ins. i razrabotannaya s ispolzovaniyem texnologiy DYeSTa1k i Sryeativye, yavlyayetsya v to je vremya mnogoyazыchnoy sistemoy sinteza, podderjivaya angliyskiy, nemeskiy, ispanskiy i fransuzskiy yazыki. Eto obespechivayetsya prejde vsego ispolzovaniyem sootvetstvuyuщix lingvisticheskix moduley, razrabotchik kotorыx - firma Lyernout& Nauspie Sreyesh Rroducts, priznannыy lider v podderjke mnogoyazыchnыx rechevыx texnologiy. V novoy versii budet vstroyennыy redaktor slovarya, a takje spesializirovannoye ustroystvo TextRyeadyer s knopochnыm upravleniyem rabotoy sintezatora v raznыx rejimax chteniya teksta.
Programma Mono1oguye, prednaznachennaya dlya ozvuchivaniya teksta, naxodyaщyegosya v bufere obmena MS Windows, ispolzuyet sistemu RroVoise. RroVoise - kompilyativnыy sintezator s ispolzovaniyem optimalnogo vыbora rejima kompressii rechi i soxraneniya pogranichnыx uchastkov mejdu zvukami, raznovidnost TD-RS0LA. Rasschitan na amerikanskiy i britanskiy angliyskiy, nemeskiy, fransuzskiy, latino-amerikanskuyu raznovidnost ispanskogo i italyanskiy yazыki. Inventar segmentov kompilyasii - smeshannoy razmernosti: segmentы - fonemы ili allofonы. Kompaniya First Vutye pozisioniruyet sistemu RroVoicye i programmnыye produktы, osnovannыye na ney, kak prilojeniya s nizkim potrebleniyem prosessornogo vremeni. FirstByte takje predlagayet rasschitannuyu na moщnыye kompyuterы sistemu artikulyatornogo sinteza RrimoVox dlya ispolzovaniya v prilojeniyax telefonii. Dlya razrabotchikov: Mono1oguye Win32 podderjivayet spesifikasiyu Microsoft SAPI.
Moda na svobodno rasprostranyayemыye produktы ne minovala i oblasti prilojeniy sinteza rechi. MVR0LA- tak nazыvayetsya sistema mnogoyazыchnogo sinteza, realizuyuщaya osobыy gibridnыy algoritm kompilyativnogo sinteza i rabotayuщaya kak pod RS/ Windows 3.1, RS/Windows 95, tak i pod Sun4. Vprochem, sistema prinimayet na vxode sepochku fonem, a ne tekst, i potomu ne yavlyayetsya, strogo govorya, sistemoy sinteza rechi po tekstu. Formantnыy sintezator Tru-Voicye firmы Sentigram Communication Sorporation(SShA) blizok k opisannыm vыshe sistemam po arxitekture i predostavlyayemыm vozmojnostyam, odnako on podderjivayet bolshe yazыkov: amerikanskiy angliyskiy, latino-amerikanskiy, ispanskiy, nemeskiy, fransuzskiy, italyanskiy. Krome togo, v etot sintezator vklyuchen spesialnыy preprosessor, kotorыy obespechivayet bыstruyu podgotovku dlya chteniya soobщyeniy, poluchayemыx po elektronnoy pochte, faksov i baz dannыx.

2.6.1. Rechevoy vыvod informasii. Rechevoy vыvod informasii iz kompyutera - problema ne meneye vajnaya, chem rechevoy vvod. Eto vtoraya chast rechevogo interfeysa, bez kotoroy razgovor s kompyuterom ne mojet sostoyatsya. Mы imeyem v vidu prochteniye vslux tekstovoy informasii, a ne proigrыvaniye zaraneye zapisannыx zvukovыx faylov. To yest vыdachu v rechevoy forme zaraneye ne izvestnoy informasii. Fakticheski, blagodarya sintezu rechi po tekstu otkrыvayetsya yeщye odin kanal peredachi dannыx ot kompyutera k cheloveku, analogichnыy tomu, kakoy mы imeyem blagodarya monitoru. Konechno,trudnovato bыlo bы peredat risunok golosom. No vot uslыshat elektronnuyu pochtu ili rezultat poiska v baze dannыx v ryade sluchayev bыlo bы dovolno udobno, osobenno yesli v eto vremya vzglyad zanyat chem-libo drugim.

S tochki zreniya polzovatelya, naiboleye razumnoye resheniye problemы sinteza rechi - eto vklyucheniye rechevыx funksiy (v perspektive - mnogoyazыchnыx, s vozmojnostyami perevoda) v sostav operasionnoy sistemы. Tochno tak je, kak mы polzuyemsya komandoy RRINT, mы budem primenyat komandu TALK ili SREAK. Takiye komandы poyavyatsya v menyu obщyeupotrebitelnыx kompyuternыx prilojeniy i v yazыkax programmirovaniya. Kompyuterы budut ozvuchivat navigasiyu po menyu, chitat (dublirovat golosom) ekrannыye soobщyeniya, katalogi faylov, i t. d. Vajnoye zamechaniye: polzovatel doljen imet dostatochnыye vozmojnosti po nastroyke golosa kompyutera, v chastnosti, pri jelanii, sumet vыklyuchit golos sovsem.
Vыsheupomyanutыye funksii i seychas bыli bы ne lishnimi dlya lis, imeyuщix problemы so zreniyem. Dlya vsex ostalnыx oni sozdadut novoye izmereniye udobstva polzovaniya kompyuterom i znachitelno snizyat nagruzku na nervnuyu sistemu i na zreniye. Po nashemu mneniyu, seychas ne stoit vopros, nujnы sintezatorы rechi v personalnыx kompyuterax ili net. Vopros v drugom - kogda oni budut ustanovlenы na kajdom kompyutere. Ostalos jdat, mojet bыt, god ili dva.