车载导航人机语音交互系统的实现

车载导航人机语音交互系统的实现
车载导航人机语音交互系统的实现

引言

语音作为自然的人机接口,可以使车载导

航系统实现更安全、更人性化的操作。通过国

内外车载导航系统的功能对比可知,支持语音

交互是车载导航系统的一个发展趋势。另外,

市场信息服务公司J.D Power and Associates的

调研数据也表明,56%的消费者更倾向于选择

声控的导航系统。因此,开发车载语音导航系

统是很有意义的。目前,国内已经具备开发车

载语音导航系统的技术基础,特别是文语转换

TTS技术和基于中小词汇量的语音命令识别技

术已经达到比较实用的程度。本文在课题组的

车载导航系统和国内两款语音引擎的基础上,开发了一套支持语音交互的车载导航系统。车载语音导航系统

结构

车载语音导航系统

从功能上分为车载导航

和导航语音交互两方面。

其中车载导航功能包括

GPS卫星导航定位、电

子地图浏览查询、智能的路径规划、车辆地理位置和速度等导航信息的实时显示;导航语音交互功能分为语音操作和语音提示两部分。在系统的设计中,根据人机交互的需求,设计语音导航系统的硬件框架如图1所示。语音导航系统和用户之间的人机交互接口由触摸屏、按钮、话筒、显示屏和扩音器等五个交互设备组成。该硬件框架可实现常规的手

动交互方式,也可以实现语音交互方式。整个

系统划分为三个子系统:导航子系统、语音识别子系统和语音合成子系统,各子系统间通过接口进行通信,协调完成语音导航任务。车载导航人机语音交互系统对话模式设计导航系统的状态转换网络整个导航系统是一个复杂的人机交互系

车载导航人机语音交互系统的实现

Design and Implementation of Human-machine Speech Interaction in Vehicle Navigation 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室 刘旺 杨殿阁 连小珉

摘要:支持语音交互是车载导航系统的一个发展趋势。本文讨论了

车载导航系统人机语音交互的实现方法,包括对话模式、关

键词识别、语音控制命令、名称识别、语音合成。试验结果

证明,系统能满足车载导航人机语音交互的要求。

关键词:车载语音导航;人机语音交互;语音识别;语音合成

图1 语音导航系统的

硬件框架图2 导航系统的状态转换网络

统,为便于语音交互对话模式的设计,首先对系统作状态划分,然后从人机交互的角度描述整个系统

的状态转换网络。将系统划分为地图浏览、功能选择等六个功能状态和一个退出状态。图2描述了这些状态之间的状态转换网络。图中的节点代表系统的各个状态,带箭头的连线代表从源状态到目标状态的转换。状态转换网络接收用户的操作作为驱动事件,完成从一个状态到另一状态的转换,网络中的一条路径便代表着特定的交互过程。导航系统各状态节点对话模式设计为便于描述各状态节点内部的对话模式,将状态节点按图2所示编号为S1 ̄S7,用Tmn表示状态节点Sm到状态节点Sn的转换。另外,借鉴状态流stateflow模型的表示方法,提出用于描述车载导航人机语音交互系统中的对话模型。重新定义转换的描述方式,用四个属性来描述状态节点内的一次转换:T={P1,P2,P3,P4} (1)其中,t用于表示一个转换,P1 ̄P4为转换的属性:P1为语音事件;P2为语音输出;P3为附加条件;P4为转换动作。这样,一个转换t便描述了一次对话中用户的语音输入、系统的语音输出、对话受到的限制条件以及系统执行的动作。以地图浏览状态为例,说明对话模式设计的过程。地图浏览状态由两个互斥的子状态组成:地图漫游状态和车辆引导状态(参见图2)。这两种子状态的人机交互大部分相同,所以将二者统一划分在地图浏览状态下。对于区分对待这两个子状态的交互过程,可以通过附加条件来判断当前子状态,再作不同的处理。地图浏览状态节点的对话模式设计如图3所示。人机语音交互系统的实现语音控制命令的实现语音控制命令的实现方案如图4所示。图中左边方框代表整个语音导航系统对话模式的状态转换网络STN。根据对话模式的设计,将系统分为地图浏览状态、功能选择状态、路径

规划状态等7个状态节点,每个状态节点内部均

存在各自的语音对话模式,对话模式由若干内部转换组成。因此,整个语音导航系统是一个两层结构的状态转换网络,其内部转换由语音事件驱动。语音事件由导航子系统的接口模块根据语音识别子系统发送的用户意图而产生。语音控制命令的实现过程分为以下四个步

骤:

语音识别引擎根据当前命令词表识别用户语音,

得到识别结果。 管理窗口获取到识别结果,通过查询“识别词-控制命令”映射,得到识别结果对应的控制命令,并将控制命令作为用户意图发送至导航子系统的接口模块。

接口模块响应用户意图,通过语音事件改变语音导航系统的状态。 接口模块根据语音导航系统的状态判断是否需要更改当前命令词表,若需要则通过管

理窗口更改当前命令词表。

POI名称的识别方法

识别子系统除了要识别控制命令以外,还

需要识别POI(兴趣点、标志点)名称。POI名称

识别与控制命令识别最大的区别在于其候选集合在规模上的差异。在本系统中,进行控制命令识别时候选集合的规模最大约为30个,但进

行POI名称识别时,以所用的北京电子地图为例,其POI点的个数为20,172个,此时其候选集合的规模比控制命令识别时大几个数量级。利用命令词识别引擎进行识别时,必须为引

图4 语音控制命令的实现设计方案框图图3 地图浏览状态的对话模式.

....

擎提供一个当前词表,需要先将候选集合中的词条转化为词表,才能真正地进行识别。同时,基于中小词表的ASR识别引擎不能生成规模达2万多的词表,所以对于POI名称识别,采取了不同于控制命令识别的方案。在对控制命令进行识别时,因为候选集合可以用一个词表来表示,采取了在线识别的方法。而对POI名称进行识别时,单个词表无法容纳所有的POI名称,由此提出了利用识别引擎离线识别功能的离线遍历识别方案。该方案利用多个词表来描述整个候选集合。实现的具体流程如图5所示。

该方案将候选POI集合划分为n个子集,并生成各子集的词表,然后以各词表为当前词表进行离线识别,并将这些局部的识别结果汇总形成一个临时词表,最后在这个临时词表中进行识别,得出全局的最优识别结果。该过程遍历了各个子集,相当于在整个候选集合中匹配出最优识别结果,所以识别正确率得到了保证。同时由于识别次数的增加,导致识别时间相应地变长。

导航系统语音提示的实现方案

导航系统的语音提示由专门的语音合成子

系统完成。将语音提示的实现过程分为提出请求和执行请求两步。请求的提出方和执行方构成客户/服务器(C/S)模型,其中,语音合成子系统充当服务器。由于语音合成引擎通常不能同时输出多线合成的语音,所以会遇到请求冲突的情况。发生请求冲突时,最直接的处理策略是:中止正在进行的合成转而进行下一个合成,或者维持正在进行的合成而忽略新的合成请求。为此在语音合成子系统中设计了管理模块用于决定发生合成冲突时的处理方式。

对于语音合成子系统,合成请求的提出是一个随机事件,将这类随机事件记为Q

。每个

合成请求Q

都具有优先级的属性,其优先级的高低取决于请求的提示信息的重要程度,见表1。管理模块的处理流程见图6。如果下一请求

i+1

的优先级高于当前请求Q

,则优先合成Q

i+1

。车载语音导航系统的试验验证

图7为本文的车载语音导航系统的实物照片。对本系统进行了语音导航的验证试验,通过语音交互完成了表2中所示的车载导航功能。试验表明,系统的状态能够完全正确地按照设计的对话模式进行转换,并能正确完成各种导航功能的人机对话过程;同时,系统的语音提示也能正确工作。

另外测试了系统正确响应语音控制命令的能力。测试中,用清晰平稳的语音,对地图浏

图5 离线遍历识别PIO名称的流程

图6 合成子系统优先级管理程序流程

表1 提示信息的优先级设置

表2 语音交互功能的测试项目

图7 车载语音导航系统

览状态所有语音控制命令的49个识别词进行了测试,共测试49×3=147次,成功132次,失败15次,成功率为89.8%。可见,系统语音控制命令的有效性较好。

在海量POI名称识别的试验中,对字数为2至10的POI名称进行了测试。对于每一长度的POI名称,分别取10个进行测试。其中每个POI名称最多做两次测试,当且仅当第一次测试失败才继续第二次测试。试验结果如表3所示。

可见,离线遍历识别方案的一次识别正确率为86.7%,二次识别正确率为93.3%。其正确识别的平均耗时为6.1s至10.4s之间,按POI名称的字数统计分布计算加权的平均耗时为8.3s。以上数据说明,该方案能够利用小词汇量的关键词识别引擎实现大词汇量POI名称的识别,并且获得了满意的识别正确率,但是耗时较长。

表3 离线遍历识别方

案的试验结果

结语

本文主要完成了车载导航人机语音交互系

统的设计和实现,并在实验室环境中对系统进

行了实验验证。

证明利用合成的语音,可以实现丰富灵活

的语音提示,使用户可以在不分散过多精力的

前提下使用导航系统。进一步的工作是提高识

别正确率和降低正确识别的平均耗时。

参考文献:

1. 丁捷. 车载GPS自主导航方法的研究:[硕士学

位论文] . 北京:清华大学汽车工程系,2003

2. 孟祥旭,李学庆. 人机交互技术—原理与应用.

北京:清华大学出版社,2004. 131 ̄136

3. 刘加,刘润生. 语音识别技术. 北京:清华大学

电子工程系,2001

Harting公司全球业务

汽车人机交互系统

汽车人机交互系统

全文导航 1 词条简介 2 常见的人机交互系统 ·iDrive ·COMAND ·MMI ·Sensus ·iVoka ·SYNC ·IntelliLink 1 词条简介 人机交互系统是信息化技术发展的产物,该系统实现了人与车之间的对话功能,就比如我们常用电脑的windows一样。车主可通过该系统,轻松把握车辆状态信息(油耗、车速、里程、当前位置、车辆保养信息等)、路况信息、定速巡航设置、蓝牙免提设置、空调及音响的设置。

2 常见的人机交互系统 目前常见的人机交互系统有宝马的iDrive、奔驰的COMAND、奥迪的MMI、沃尔沃的Sensus、上汽荣威的iVoka、福特的SYNC、通用的Intel liLink以及丰田的Remote Touch。 ·iDrive 宝马的iDrive系统可以说是人机交互系统的先驱,其第一代产品在2001年就已经投入了实用。而目前国内宝马车型上装备的是第二代i Drive系统,相对老产品的改进主要体现在加入了7个快捷键并将操作界面进行了全面的升级 和改进。

和奥迪的MMI系统相比,宝马的iDrive在操作方式上略显复杂。不过其上手难度也不高,基本都符合习惯性操作。而旋钮旁的七个快捷键布局比较紧密,全部在一个手掌的五指范围内,可以说iDrive系统完全在驾驶者的掌控之中。

第二代iDrive系统在宝马3系上采用了8. 8英寸高分辨率显示屏,而在7系上显示屏的尺寸更大。而且屏幕的分辨率达到了1280*480,是三款车型中最高的。实际视觉效果也可看出,宝马的iDrive界面最为清晰美观。 而就在售价49.5万元的宝马325i运动型上,iDrive系统已经具备车载电视和蓝牙免提功能。打开手机的蓝牙功能搜索到自己的宝马,再输入相同的匹配密码就可以将手机与iDrive 相连。 另外宝马的iDrive系统也提供多项车辆参

人机交互重点整理

第一章绪论 人机交互定义: 人机交互是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统,且围绕这些方面的主要现象进行研究的科学。 人机交互研究: 人机交互界面表示模型与设计方法 多通道交互技术

人机交互历史: ①手工作业阶段 穿孔卡片等,最早的计算机采用 ②命令方式 键盘输入,DOS等操作系统采用 ③图形用户界面GUI 键盘输入,鼠标,Windows系列采用 ④自然人机交互界面 采用人的自然通道(视觉/听觉)实现人机交互 手写,语音,视觉,多通道 第二章感知和认识基础 ①人机交互过程中人们经常利用的感知有哪几种?每种感知有什么特点?

第三章交互设备 ①输入设备 文本输入设备 图像输入设备 三位图像输入设备 指点输入设备 ②输出设备 显示器 声音的输出 数字纸等 ③虚拟现实系统中的交互设备 掌握内容: 2)三维激光扫描仪工作原理 3)运动捕捉设备分类及工作原理

第四章交互技术 掌握内容: 人机交互输入模式多通道用户交互界面 命令行用户界面、图形用户界面、虚拟现实概念模型图形用户界面主要思想 设计图形用户界面的一般性原则 窗口的排列方式及其优缺点 基本交互技术 图形交互技术 三维交互技术 多通道用户界面的基本特点 眼动跟踪的基本原理 主要手势识别技术 语音识别处理流程 表情识别步骤 联机手写识别主要阶段和原理框图

人机交互输入模式 1)请求模式 在请求模式下,输入设备的启动是在应用程序中设置的, 应用程序执行过程中需要输入数据时,暂停程序的执行, 直到从输入设备接收到请求的输入数据后,才继续执行程序。 2)采样模式 输入设备和应用程序独立地工作,输入设备连续不断地把信息输入进来, 信息的输入和应用程序中的输入命令无关。 应用程序在处理其他数据的同时,输入设备也在工作,新的输入数据替换以前的输入数据当应用程序遇到取样命令时,读取当前保存的输入设备数据。 优点:这种模式对连续的信息流输入比较方便,也可同时处理多个输入设备的输入信息 缺点:当应用程序的处理时间较长时,可能会失掉某些输入信息。 3)事件模式 输入设备和程序并行工作。输入设备把数据保存到一个输入队列,也称为事件队列,所有的输入数据都保存起来,不会遗失。 应用程序随时可以检查这个事件队列,处理队列中的事件,或删除队列中的事件。

人机交互基础考试试卷-20102625

人机交互上机考试内容 (考试时间:60分钟) 班级:软件工程学号: 20102625 姓名:周三 一、问答题(10分每题,共9题): 1、什么是人机交互? 答:所谓人机交互(Human-Computer Interaction,HCI),是指关于设计,评价和实现供人们使用的交互式计算机系统,并围绕相关的主要现象进行研究的学科 2、注意是指什么?有哪些特征? 答:注意作为认知过程的一部分,通常是指选择性注意,即注意是有选择的加工某些刺激而忽视其他刺激的倾向。它是人的感觉(视觉,听觉,味觉等)和知觉(意识,思维等)同时对一定对象的选择指向和集中(对其他因素的排除)。 注意有两个基本特征:一是指向性,是指心理活动有选择的反映一些现象而离开其余对象;二是集中性,是指心理活动停留在被选择对象上的强度或紧张。 3、常用的文本输入设备有哪些?常用的图像输入设备有哪些? 答:常用的文本输入设备有: 1.键盘 2 手写输入设备 常用的图像输入设备有: 1 二维扫描仪 2 数码摄像头 3

4、手写识别技术分为哪两种方式?每种方式的定义是什么? 答:手写识别技术分为联机(又称在线)识别和脱机(又称离线)识别两种方式。 联机手写识别:联机手写识别过程通常分为四个阶段:预处理,特征抽取,特征匹配和判别分析。在联机手写文字的识别过程中,系统通过记录文字图像抬笔,落笔,笔记上各像素的空间位置,以及各笔段之间的时间关系等信息,对这些信息进行处理。在处理的过程中,系统以一定的规则提取信息特征,再由识别模块将信息特征与识别库德特征进行比较,加以识别。最后转化为计算机所使用的文字代码。而笔输入的识别特征库是基于许多人习惯的书写笔顺的统计特征建立的。 脱机手写识别:脱机手写识别比印刷体汉字识别,联机手写体识别都要困难。因为脱机手写体识别时,手写板不停的采样,可以得到书写的动态信息。这些信息包括笔画数,笔画顺序,每笔的走向及书写的快慢等,得到的原始的数据是笔画的点坐标序列。脱机手写识别得到的描述则是点阵图像,要得到笔段的点阵通常需要细化运算。细化会损失一些信息,并且不可能得到时间顺序信息。脱机识别中,笔画与笔画之间经常粘连,很难拆分,而且笔段经过与另一笔段交叉分成两段后,也难以分清是否应该连起来。 5、图形用户界面包含了几个重要的思想?分别的定义是什么? 答:图形用户界面包含了三个重要思想:桌面隐喻(Desktop Metaphor),所见即所得(What You See Is What You Get ,WYSIWYG)以及直接操纵(Direct Manipulation)。分别定义如下:

3款人机交互系统对比

如果说20万以下的一般家用车型之间比拼的是材质的优劣、做工的粗细以及车载配置的多寡的话,那当竞争到达30万甚至40万以上的级别时,在这些基本方面大家做的都已经很好了,高低胜负现在取决于设计的理念、品牌的内涵以及科技的应用上。 而奥迪的MMI、宝马的iDrive以及奔驰的COMAND,这三种效力于不同品牌的人机交互系统恰好正是用科技含量提升豪华品质的代表配置。本文就将为大家展示对比这三种系统的优劣势,看看它们谁对提升产品竞争力更有帮助。 ● 奥迪A4L的MMI——3D地图令人印象深刻没有蓝牙免提有些遗憾

奥迪的MMI多媒体人机交互系统首次出现在2004年,最早装备的车型是当时的奥迪A6。本文以奥迪A4L 2.0T车型上的MMI系统为例进行讲解。这套系统是奥迪装备的第三代MMI,是目前国内车型所使用的最新版本(国外的最新版本是装备在新A8上的第四代MMI系统)。其主要控制区位于挡把后方,更加靠近驾驶者,因此更加方便操作。

首先我们来看MMI系统的外部设计。在MMI系统出现之初有很多人表示很喜欢它的快捷键设计,这是相对于当时宝马的第一代iDrive系统而言的。不可否认,众多的快捷键可以为使用者提供更多的便利,但是其按键布局有些分散,甚至一个手掌都无法完全覆盖,这就意味着要想准确找到想按的那个键并不是那么容易。

MMI的系统操作方式也很简单,中间的那个旋钮承担了几乎全部的操作任务,左右旋转可以调节到不同的选项,按下中间的黑色部分就是确定操作。而中间的黑色钮还可以八方向拨动,这主要是为导航系统服务的。

MMI的导航系统除了可以为驾驶者指引路线外,还有一项特殊的功能,就是可以提供TMC实时交通流量信息。不同程度的拥堵情况都会以不同的颜色在地图上标注出来,但是并非所有道路都有相关信息,不过总强过没有。

人机交互技术的发展与现状

人机交互技术的发展与现状 一.什么是人机交互技术? 二.人机交互技术(Human-Computer Interaction Techniques)是指通过计算机输入、 输出设备,以有效的方式实现人与计算机对话的技术。人机交互技术包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等,人通过输入设备给机器输入有关信息,回答问题及提示请示等。人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一。它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。也指通过电极将神经信号与电子信号互相联系,达到人脑与电脑互相沟通的技术,可以预见,电脑甚至可以在未来成为一种媒介,达到人脑与人脑意识之间的交流,即心灵感应。二. 人机交互技术的发展人机交互的发展历史,是从人适应计算机到计算机不断地适应人的发展史。 1959年美国学者B.Shackel从人在操纵计算机时如何才能减轻疲劳出发,提出了被认为是人机界面的第一篇文献的关于计算机控制台设计的人机工程学的论文。1960年,Liklider JCK首次提出人机紧密共栖(Human-Computer Close Symbiosis)的概念,被视为人机界面学的启蒙观点。1969年在英国剑桥大学召开了第一次人机系统国际大会,同年第一份专业杂志国际人机研究(IJMMS)创刊。可以说,1969年是人机界面学发展史的里程碑。在1970年成立了两个HCI研究中心:一个是英国的Loughbocough大学的HUSAT研究中心,另一个是美国Xerox公司的Palo Alto研究中心。 1970年到1973年出版了四本与计算机相关的人机工程学专着,为人机交互界面的发展指明了方向。 20世纪80年代初期,学术界相继出版了六本专着,对最新的人机交互研究成果进行了总结。人机交互学科逐渐形成了自己的理论体系和实践范畴的架构。理论体系方面,从人机工程学独立出来,更加强调认知心理学以及行为学和社会学的某些人文科学的理论指导;实践范畴方面,从人机界面(人机接口)拓延开来,强调计算机对于人的反馈交互作用。人机界面一词被人机交互所取代。HCI中的I,也由Interface(界面/接口)变成了Interaction(交互)。人机

语音识别(人机交互小论文)

计算机科学与信息工程学院《人机交互》课程 小论文 2014年6月

语音识别 1、语音识别的背景与意义 语音识别是解决机器“听懂”人类语言的一项技术。作为智能计算机研究的主导方向和人机语音通信的关键技术,语音识别技术一直受到各国科学界的广泛关注。 随着现代科学的发展,人们在与机器的信息交流中,需要一种更加方便、自然的方式,而语言是人类最重要、最有效、最常用和最方便的通信形式。这就很容易让人想到能否用自然语言代替传统的人机交流方式(如键盘、鼠标等)。人机自然语音对话就意味着机器应具有听觉,能“听懂”人类的口头语言,这就是语音识别(Speech Recognition)的功能。语音识别是语音信号处理的重要研究方向之一,它是一门涉及面很广的交叉学科,与计算机、通信、语音语言学、数理统计、信号处理、神经生理学、神经心理学、模式识别、声学和人工智能等学科都有密切的联系。它还涉及到生理学、心理学以及人的体态语言。 2、语音识别系统 语音识别本质上是一种模式识别的过程,未知语音的模式与已知语音的参考模式逐一进行比较,最佳匹配的参考模式被作为识别结果。图1是基于模式匹配原理的自动语音识别系统原理框图。 (1)预处理模块:对输入的原始语音信号进行处理,滤除掉其中的不重要的信息以及背景噪声,并进行语音信号的端点检测、语音分帧以及预加重等处理。 (2)特征提取模块:负责计算语音的声学参数,并进行特征的计算,以便提取出反映信号特征的关键特征参数用于后续处理。现在较常用的特征参数有线性预测(LPC)参数、线谱对(LSP)参数、LPCC、MFCC、ASCC、感觉加权的线性预测(PLP)参数、动态差分参数和高阶信号谱类特征等[1]。其中,Mel频率倒谱系数(MFCC)参数因其良好的抗噪性和鲁棒性而应用广泛。 (3)训练阶段:用户输入若干次训练语音,经过预处理和特征提取后得到特征矢量参数,建立或修改训练语音的参考模式库。

人机交互设计基础

人机交互的软件工程方法 交互设计基础

南京大学软件学院人机交互的软件工程方法2012年春 交互范型(Form )

南京大学软件学院人机交互的软件工程方法2012年春 命令行交互 ?用户通过在屏幕某个位置上键 入特定命令的方式来执行任务 “基于字符的界面(Character- based Interface ) ? 优点 专家用户能够快速完成任务; 较GUI 节约系统资源; 可动态配置可操作选项; 键盘操作较鼠标操作更加精确; 支持用户自定义命令

南京大学软件学院人机交互的软件工程方法2012年春 ?缺点 命令语言的掌握对用户的记忆能力提出较高要求; 基于回忆的方式(recall memory ) ?没有GUI 基于识别的方式(recognition memory )容易使用 键盘操作,出错频率较高; 要求用户记忆指令的表示方式 ?与可用性理论所强调的“不应要求用户了解计算机底层的实 现细节”相违背。

南京大学软件学院人机交互的软件工程方法2012年春 菜单驱动界面 ?以一组层次化菜单的方式提供用户可用的功能选项,一 个或多个选项的选择可以改变界面的状态 通过鼠标、数字键、字母键或者方向键进行选择

南京大学软件学院人机交互的软件工程方法2012年春 ? 优点 基于识别机制,对记忆的需求较低; 具有自解释性; 容易纠错; 适合新手用户。若提供了较好的快捷键功能,则对于专家用户同样适用。 ? 缺点 导航方式不够灵活; 当菜单规模较大时,导航效率不高; 占用屏幕空间,不适合小型显示设备。 ?为节省空间,通常组织为下拉菜单或弹出式菜单; 对专家用户而言使用效率不高

机器人语音交互系统的设计

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/833742300.html, 机器人语音交互系统的设计 作者:赵邦宇 来源:《电子技术与软件工程》2018年第15期 摘要 随着科学技术的发展和计算机研究力度的不断增大,人机语言通信技术成为目前最受关注的一项关键技术,随着语音技术研究力度的增强和快速发展,其对人们的日常生活还有计算机发展都产生了一定的影响作用,同时因为语音技术而研发出的各种产品也广泛应用到各个领域当中,例如军事监控、电话交换、信息网络查询、语音拨号系统、语音通信系统、家庭服务以及信息检索等等,可以说已经渗入到每一个行业当中。该项技术也可以很好地促进人机交互之间的自然友好关系,是未来人机交互领域的主要发展方向。 【关键词】机器人语音交互系统研究设计 1 智能机器人语音交互系统设计 我国当前对机器人语音交互系统的主要研究内容集中在对单独使用电脑相关硬件或者软件的语音交互载体,目前已经实现了语音交互的有效控制,但是在实际应用过程中仍然还是存在一定的局限性,只是能够满足已经下载好的几个系统功能,想要实现进一步扩展就存在一定的障碍。以下将对智能机器人语音控制系统最为例子对离线语音的识别以及云在线语音识别两项内容进行一定的分析和研究。 在计算机各种类型当中,RaspberryPI是一种新型的种类,其具有很好的音频和视频处理 功能,这种类型的计算机配备了ARM的微型电脑主板,SD/MicroSD卡内存硬盘,4.14个USB接口,802.11nWi-Fi,一个10/100以太网接口,蓝牙还有网线和鼠标等,并且实现了HDMI高清视频输出接口和视频模拟信号的电视输出接口的同步拥有。和其他的单片机相比较而言,其具有一套非常完整的操作系统,而且自身携带有接口,可以利用相应的程序编程来实现对各种软件的有效应用。利用联网就可以实现对云开放识别技术和简单开关的智能语音交互,进一步实现对语音交互各种软件和硬件的有效控制,同时还有效实现了在线和离线的有效结合。 在具体操作过程中主要分为以下几个步骤: (1)利用互联网语音识别、离线语音识别以及云开放语音识别等多个接口的有效连接对外界的语音信息还有一些比较简单的动作信息进行有效的采集,并将其传送到主板上进行一定的处理; (2)经过处理之后的信息输出之后,利用简单的开关和扬声器对这些信息做出一定的反馈和互动,然后再次利用开关设备和联网连接实现对无线开关的有效控制。2离线语音识别

人机交互技术复习题.

一单项选择题 1 下述基本人机交互技术中,主要用于输入一个数值的人机交互技术是(C)。 A:定位B:笔划C:定值D:选择E:字符串输入 2 下述人机交互技术中,不属于图形人机交互技术的是(C )。A:几何约束B:引力场C:语音识别D:橡皮筋技术 3 下列各种模型中,用于描述交互操作的人机交互界面行为模型的是(D)。 A:GOMS模型B:LOTOS模型C: UAN模型D:状态转换网络4 使用从行为模型到结构模型的转换算法得到的人机界面结构模型中,不可能包含的事件类型为(C)。 A:用户事件B:内部事件C:系统事件D:外部事件 5 在将人机界面的行为模型向结构模型转换时,只有在处理(C )运算符时才会向模型中加入一个终止态。 A: ||| B: [] C: [> D: >> 二基本概念 // 1 简述人机交互的基本能概念和主要研究内容有哪些。 人机交互(Human-Computer Interaction,HCI)是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统,且围绕这些方面的主要现象进行研究的科学。 人机交互的主要研究内容包括 人机交互界面表示模型与设计方法(Model and Methodology)

可用性分析与评估(Usability and Evaluation)。 多通道交互技术(Multi-Modal) 认知与智能用户界面(Intelligent User Interface,IUI) 群件(Groupware) Web设计(Web-Interaction) 移动界面设计(Mobile and Ubicomp) //2 简述人机交互技术经历了那几个主要阶段?各阶段的主要特点? 语言命令交互阶段:特点是用户以命令行的方式与计算机进行交互。这个阶段是最早期交互阶段。 图形用户界面(GUI)交互阶段:主要特点是桌面隐喻、WIMP 技术、直接操纵和“所见即所得”。 自然和谐的交互阶段:主要特点是使用基于语音、手写体、姿势、视线跟踪、表情等多种输入手段的多通道交互,其目的是使人能以声音、动作、表情等自然方式进行交互操作。// 3 简述人机交互技术有哪些应用领域? 人机交互技术的应用领域几乎涵盖的当前人类社会的所有领域,主要领域包括制造业、教育科研、军事、日常生活、文化娱乐和体育等多个领域。 // 4 简述Norman认知模式的概念,说明认知模式的划分对人机交互系统设计的指导意义。 Norman把认知模式划分为经验认知模式和思维认知模式。其中

人机交互-TTS语音朗读

人机交互大作业报告 --------TTS中文语音朗读

摘要:随着计算机技术的发展,自动化的技术已经普及了人们的生活以及一些残障人士的日常操作。此次作业的制作目的就是考虑到残疾人不能说话的问题,在能操作电脑的情况下能与正常人交流。 引言:TTS中文语音朗读主要使用了VS2012结合WPF的技术,实现了界面与代码相分离,能够更好的学习一方面的知识。本次课题的代码编写主要使用VS 中的一些知识,使运行结果能够一目了然。计算机的发展必然带动其他行业以及事业的兴起,使社会更加平等。 1.项目准备 1.1 开发平台 vs2012开发平台 1.2 微软的语音软件库 2.开发目标 2.1 制作一个语音软件,可以朗读文字 2.2 具体功能 支持选择播放设备 支持朗读语速选择 支持音量选择 3.开发过程 3.1 认识WPF WPF(Windows Presentation Foundation)是微软推出的基于Windows Vista

的用户界面框架,属于.NET Framework 3.0的一部分。它提供了统一的编程模型、语言和框架,真正做到了分离界面设计人员与开发人员的工作;同时它提供了全新的多媒体交互用户图形界面。 WPF是微软新一代图形系统,运行在.NET Framework 3.0及以上版本下,为用户界面、2D/3D 图形、文档和媒体提供了统一的描述和操作方法。基于DirectX 9/10技术的WPF 不仅带来了前所未有的3D界面,而且其图形向量渲染引擎也大大改进了传统的2D界面,WPF是Windows操作系统中一次重大变革,与早期的GDI+/GDI不同。 WPF是基于DirectX引擎的,支持GPU硬件加速,在不支持硬件加速时也可以使用软件绘制。高级别的线程进行绘制,提高使用者的体验。自动识别显示器分辨率并进行缩放。而Vista就是一个非常典型的例子。 3.2 新建WpfSpeechDemo工程 3.3 建立软件界面

语音识别技术的现状与未来

语音识别技术的现状与未来 The Present and Future of Speech Recognition (CSLT-TRP-20160034) 王东(Dong Wang) 2017/01/08 CSLT, RIIT, Tsinghua Univ.

语音识别任务及其研究意义 语音识别(Automatic Speech Recognition, ASR)是指利用计算机实现从语音到文字自动转换的任务。在实际应用中,语音识别通常与自然语言理解、自然语言生成和语音合成等技术结合在一起,提供一个基于语音的自然流畅的人机交互方法。 早期的语音识别技术多基于信号处理和模式识别方法。随着技术的进步,机器学习方法越来越多地应用到语音识别研究中,特别是深度学习技术,它给语音识别研究带来了深刻变革。同时,语音识别通常需要集成语法和语义等高层知识来提高识别精度,因此和自然语言处理技术息息相关。另外,随着数据量的增加和机器计算能力的提高,语音识别越来越依赖数据资源和各种数据优化方法,这使得语音识别与大数据、高性能计算等新技术产生广泛结合。综上所述,语音识别是一门综合性应用技术,集成了包括信号处理、模式识别、机器学习、数值分析、自然语言处理、高性能计算等一系列基础学科的优秀成果,是一门跨领域、跨学科的应用型研究。 语音识别研究具有重要的科学价值和社会价值。语音信号是典型的局部稳态时间序列,研究这一信号的建模方法具有普遍意义。事实上,我们日常所见的大量信号都属于这种局部稳态信号,如视频、雷达信号、金融资产价格、经济数据等。这些信号的共同特点是在抽象的时间序列中包括大量不同层次的信息,因而可用相似的模型进行描述。历史上,语音信号的研究成果在若干领域起过重要的启发作用。例如,语音信号处理中的隐马尔可夫模型在金融分析、机械控制等领域都得到了广泛应用。近年来,深度神经网络在语音识别领域的巨大成功直接促进了各种深度学习模型在自然语言处理、图形图象处理、知识推理等众多应用领域的发展,取得了一个又一个令人惊叹的成果。 在实用价值方面,语音交互是未来人机交互的重要方式之一。随着移动电话、穿戴式设备、智能家电等可计算设备的普及,基于键盘、鼠标、触摸屏的传统交互方式变得越来越困难。为了解决这种困难,手势、脑波等一系统新的人机交互方式进入人们的视野。在这些五花八门的新兴交互方式中,语音交互具有自然、便捷、安全和稳定等特性,是最理想的交互方式。在语音交互技术中,语音识别是至关重要的一环:只有能“听懂”用户的输入,系统才能做出合理的反应。今天,语音识别技术已经广泛应用在移动设备、车载设备、机器人等场景,在搜索、操控、导航、休闲娱乐等众多领域发挥了越来越重要的作用。随着技术越来越成熟稳定,我们相信一个以语音作为主要交互方式的人机界面新时代将很快到来。 研究内容和关键科学问题 语音识别研究主要包括如下三方面内容:语音信号的表示,即特征抽取;语音信号和语言知识建模;基于模型的推理,即解码。语音信号的复杂性和多变性使得这三方面的研究都面临相当大的挑战。图1给出一个语音识别系统的典型架构。

人机交互各章知识点

人机交互各章知识点 第1章 1. 人机交互的概念,所涉及的学科及关系。 答:人机交互(Human-Computer Interaction,HCI)是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统,并围绕相关的主要现象进行研究的科学。 人机交互技术与认知心理学、人机工程学、多媒体技术和虚拟实现技术密切相关。其中,认知心理学与人机工程学是人机交互技术的理论基础,而多媒体技术、虚拟实现技术与人机交互技术是相互交叉和渗透的。 2. 人机交互研究的内容。 答:人机交互的研究内容有人机交互界面表示模型与设计方法、可行性分析与评估、多通道交互技术、认知与智能用户界面、群件、Web设计、移动界面设计。 3. 人机交互经历的三个阶段 答:命令行界面交互阶段、图形用户界面交互阶段、自然和谐的人机交互阶段 4. 发展趋势 答:集成化、网络化、智能化、标准化 5. 狭义的讲人机交互技术 答:人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信息交换,主要包括人到计算机和计算机到人的信息交换两部分。 第2章 1. 人的主要的感知方式答:视觉、听觉、触觉 2. 人的常见认知过程 答:1、感知和识别 2、注意 3、记忆 4、问题解决5、语言处理 交互原则:许多认知过程是相互依赖的,一个活动可同时涉及多个不同的过程,只涉及一个过程的情况非常罕见。 3. 人机系统设计步骤答:(1)需求分析阶段(2)调查研究阶段(3)系统分析规划阶段 (4)系统设计阶段(5)测试阶段(6)人机系统的生产制造及提交使用阶段 4. 人机工程学的定义 答:人机工程学是研究“人-机-环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系,为解决系统中的人的效能、健康问题提供理论与方法的科学。 第3章 1. 交互设备的的分类输入设备 { 文本输入设备:键盘、手写输入设备(手写板)图形输入设备:二维扫描仪、数码摄像头三维信息输入设备:三维扫描仪、动作捕捉设备指点输入设备:鼠标、光笔、控制杆板、触摸屏} 输出设备 显示器、打印机、语音交互设备(耳麦、声音合成设备) 虚拟现实交互设备: 三维空间定位设备(空间跟踪定位器、数据手套、触觉和力反馈器),三维显示设备(立体视觉、头盔式显示器、V A VE(洞穴是现实环境)、裸眼立体显示器、真三维显示) 第5章 1. 人机界面的分类方式: 根据用户界面的具体形式、根据根据用户界面中信息载体的类型、根据计算机输出信息的形式 图形用户界面有哪几种:命令行界面、图形界面和多通道用户界面 2. 图形用户界面的三个重要思想 答:1.桌面隐喻 2.所见即所得 3.直接操纵 3. 设计用户界面的一般性原则 答:(1)界面要具有一致性 (2)常用操作要有快捷方式 (3)提供必要的错误处理功能

四款人机交互系统推荐

四款人机交互系统推荐 2011年05月30日09:32新浪汽车 新浪汽车讯科技以人为本,而21世纪人们最基本的需求就是沟通,互联网的诞生满足了人们这一需求,使得人们无论身处何地都可以无障碍的沟通,而近几年的3G网络技术终于实现了人们全时在线的愿望,说到这里您也许会以为我接下来会为您介绍几款3G手机,但是3G手机早已不是什么新鲜玩意了,今天新浪汽车将为您介绍四款目前配备在汽车中的人机交互系统,有了它们,您只需坐在车内便可轻松与世界沟通。 一汽轿车D-Partner 车载联网 装配车型:一汽奔腾B70 图为一汽奔腾B70上的D-Partner系统 2011款奔腾B70首次搭载中国一汽历时8年研发实践推出的D-Partner系统。D-Partner 是英文Driver Partner 的缩写,意为驾驶者伙伴。它充分利用互联网平台、第三代网络通讯技术、全球定位系统、智能语音识别技术及汽车电子等现代技术手段,为汽车驾驶者、行业用户、整车厂、政府等提供一系列集成化、智能化、可扩展的服务平台。 基于3G技术的D-Partner采用数据和语音双通道技术,并首次采用Intel车载芯片,在国内车联网领域均处于领先水平,具有与品牌电脑同一级别的稳定性、兼容性与扩展性。

一汽D-Partner系统可实现实时在线功能并拥有SNS插件D-Partner拥有互联互通、智能导航、车辆监控、生活商务、娱乐服务五大核心模块和近40项功能,将极大提升出行效率,在车内即可完成打电话、收发邮件、上网、开会、安排行程等商务行为,充分享受TSP系统提供的丰富娱乐内容,并全面提升对驾驶者及车辆的安全保障。总之,大多数需要在办公室、在家办理的事务,均可借助D-Partner在行车过程中完成。 一汽奔腾D-Partner系统可对车辆进行实时监控 更值得一提的是,2011款奔腾B70的D-Partner用户还可享受24小时在线、24小时畅

人机交互题库

单项选择题(10分,每题1分)一、 多项选择题(10分,每题2分)二、填空题(20分,每空三、2分) 名词解释(15分,每题3四、分) 简答题(10分,每题5分)五、 应用题(35六、分) 单项选择题(10分,每题1分)一、1不是人机交互经历的阶段是()。 A语音命令交互阶段 B命令行交互阶段 C图形用户界面交互阶段 D自然和谐的人机交互阶段 2()是评价人的视觉功能的主要指标。 A视敏度 B视错觉 C 视角 D光亮 3()动作捕捉设备应用较为普及。 A机械式 B 光学式 C电磁式 D电容式 4借助()技术可用二维输入设备在一定程度上实现三维的输入。 A直接操作 B三维Widgets C三视图输入 D拖动 5图形交互技术有()。 A几何约束B引力场 C 橡皮筋 D定值 E操作柄技术 6数字墨水可以用()保存。 A lib B ink C tif D bmp 7下面描述中属于过程隐喻的是()。 A 打印机图标 B磁盘图标 C绘图工具中图标 D撤销图标 8 关于直接操作描述不正确的是()。 A直接操纵的对象是动作或数据的形象隐喻 B用指点和选择代替键盘输入 C操作结果立即可见 D不支持逆向操作 9 隐喻的表现方法不包括()。 A静态图标 B动画 C视频D声音 10人机交互的输入模式不包括有()。 A学习模式 B 请求模式 C采样模式 D事件模式 11在将人机界面的行为模型向结构模型转换时,只有在处理()运算符时才会向模型中加入一个终止态。 A: ||| B: [] C: [> D: >> 12 LOTOS中表示任务禁止的算符是()。 A T1|||T2 B T1[]T2 CT1[>T2 DT1>>T2 13 GOMS表示模型是()。 A基于用户需求的表示模型 B基于产品开发商的表示模型 C基于行为的表示模型 D基于结构的表示模型 14 使用从行为模型到结构模型的转换算法得到的人机界面结构模型中,不可能包含的事件类型为()。 外部事件D:系统事件C: 内部事件 B:用户事件A: 15LOTOS中表示任务交替的算符是()。

一种基于语音识别的智能人机交互模式构想

一种基于语音识别的智能人机交互模式构想一种基尹吾Bi羯啲 智能人机交互模式构想 □文/杨婷、李靖、黄成琳 近年来,随着人工智能技术的快速发展,语音识别技术越来越成熟,语 音交互模式正逐渐发展成为一种简单、可依赖的智能人机交互模式。在 以智能语音为主要交互方式的智能时代中,人们的双手和双眼将得以解 放,人们的生活将更加便利和美好。 计算机行业变革的原动力及前智能时代面临的问题 科技改变生活、改变世界,计算机技术的兴起与发展历程真切有力地证实了这一点。 20世纪末期,微软、苹果用鼠标点开了PC时代的大门,让个人电脑走进千家万户,使得信息的传播摆脱了时空的束缚。21世纪初,苹果、谷歌在触屏上划开了移动时代的帷幕,让智能手机风靡全球,使得社交和娱乐无处不在。作为计算机领域最具典型性的两种不同形态的产品,个人电脑和智能手机均以独有的方式得到了千千万万的人们的普遍认可和接受,从而引发了时代的变革。 早期电脑依赖于键盘和字符屏幕的交互体验模式将多数人拒之于计算机的门外,而依赖于鼠标点击的图形用户界面交互模式的发明,无疑极大地降低了普通民众使用和理解个人电脑的门槛,使得PC时代的步伐悄 然而至,进而深刻地影响了人们的生活。传 统手机依赖于实体键盘或笔触交互的体验模 式,让手机的使用总显得不那么便捷,而依 赖于多点触控的交互体验模式让人们对手机 的操作更加得心应手、方便快捷,使得移动 时代的浪潮汹涌而至,从而改变人们日常生 活的方方面面。 事实表明,引发计算机时代变革的真正 动力,源于技术,却并非纯粹的技术。确切 的说,那是一种建立在计算机技术上的最友 好便捷的人机交互体验模式。这是一个用户 体验至上的年代,计算机的使命是为人们创 造出一个简单、可依赖,却又不乏趣味的多 彩世界,只有最大限度地降低人们的学习和 使用成本,才能创造出最具普适性的大众产 品。 紧随移动时代的步伐,我们即将迎来一 2019年第5期21

汽车人机交互系统

全文导航 1 词条简介 2 常见的人机交互系统 ·iDrive ·COMAND ·MMI ·Sensus ·iVoka ·SYNC ·IntelliLink 1 词条简介 人机交互系统是信息化技术发展的产物,该系统实现了人与车之间的对话功能,就比如我们常用电脑的windows一样。车主可通过该系统,轻松把握车辆状态信息(油耗、车速、里程、当前位置、车辆保养信息等)、路况信息、定速巡航设置、蓝牙免提设置、空调及音响的设置。 2 常见的人机交互系统 目前常见的人机交互系统有宝马的iDrive、奔驰的COMAND、奥迪的MMI、沃尔沃的Se

nsus、上汽荣威的iVoka、福特的SYNC、通用的IntelliLink以及丰田的Remote Touch。 ·iDrive 宝马的iDrive系统可以说是人机交互系统的先驱,其第一代产品在2001年就已经投入了实用。而目前国内宝马车型上装备的是第二代iDrive系统,相对老产品的改进主要体现在加入了7个快捷键并将操作界面进行了全面的升级和改进。 和奥迪的MMI系统相比,宝马的iDrive在操作方式上略显复杂。不过其上手难度也不高,基本都符合习惯性操作。而旋钮旁的七个快捷键布局比较紧密,全部在一个手掌的五指范围内,可以说iDrive系统完全在驾驶者的掌控之中。 第二代iDrive系统在宝马3系上采用了8.8英寸高分辨率显示屏,而在7系上显示屏

的尺寸更大。而且屏幕的分辨率达到了1280*480,是三款车型中最高的。实际视觉效果也可看出,宝马的iDrive界面最为清晰美观。 而就在售价49.5万元的宝马325i运动型上,iDrive系统已经具备车载电视和蓝牙免提功能。打开手机的蓝牙功能搜索到自己的宝马,再输入相同的匹配密码就可以将手机与i Drive相连。 另外宝马的iDrive系统也提供多项车辆参数的调节和查看功能。尤其是车辆服务需求选项中,我们可以看到包括机油、制动液、前后刹车片在内的多项保养内容,系统会根据车辆的使用情况提示车主在何时或者多少公里之后进行保养,这一点为车主提供了极大的方便。 ·COMAND 奔驰将它的人机交互系统命名为COMAND。 乍看之下,奔驰的COMAND系统的操作控件非常简单,只有一个旋钮和两个快捷键。但其实中控台面板上还有五个快捷键可以直接进入相应的频道选项。而旋钮的操作方式和宝马iDrive的有些相像,上手难度很低。

人机交互技术的发展与现状定稿版

人机交互技术的发展与 现状精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

人机交互技术的发展与现状 一. 什么是人机交互技术 二. 人机交互技术(Human-Computer Interaction Techniques)是指通过计算机输 入、输出设备,以有效的方式实现人与计算机对话的技术。人机交互技术包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等,人通过输入设备给机器输入有关信息,回答问题及提示请示等。人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一。它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。 也指通过电极将神经信号与电子信号互相联系,达到人脑与电脑互相沟通的技术,可以预见,电脑甚至可以在未来成为一种媒介,达到人脑与人脑意识之间的交流,即心灵感应。二.人机交互技术的发展人机交互的发展历史,是从人适应计算机到计算机不断地适应人的发展史。 1959年美国学者B.Shackel从人在操纵计算机时如何才能减轻疲劳出发,提出了被认为是人机界面的第一篇文献的关于计算机控制台设计的人机工程学的论文。1960年,Liklider JCK首次提出人机紧密共栖(Human-Computer Close Symbiosis)的概念,被视为人机界面学的启蒙观点。 1969年在英国剑桥大学召开了第一次人机系统国际大会,同年第一份专业杂志国际人机研究(IJMMS)创刊。可以说,1969年是人机界面学发展史的里程碑。在1970年成立了两个HCI研究中心:一个是英国的Loughbocough大学的HUSAT研究中心,另一个是美国Xerox公司的Palo Alto研究中心。 1970年到1973年出版了四本与计算机相关的人机工程学专着,为人机交互界面的发展指明了方向。 20世纪80年代初期,学术界相继出版了六本专着,对最新的人机交互研究成果进行了总结。人机交互学科逐渐形成了自己的理论体系和实践范畴的架构。理论体系方面,从人机工程学独立出来,更加强调认知心理学以及行为学和社会学的某些人文科学的理论指导;实践范畴方面,从人机界面(人机接口)拓延开来,强调计算机对于人的反馈交互作用。人机界面一词被人机交互所取代。HCI中的I,也由

人机交互

人机交互技术是指通过计算机输入、输出设备,以有效的方式实现人与计算机对话、交换信息的技术。人们可以借助键盘、鼠标、操作杆、位置跟踪器、数据手套等设备,用手、脚、声音、姿态和身体的动作、视线甚至脑电波等向计算机传递信息;计算机通过打印机,绘图仪、头盔式显示器、音频等输出设备或显示设备给人提供信息。 目前,人机交互技术正处于多通道、多媒体的智能人机交互阶段,已经取得了不少研究成果,不少产品已经问世。侧重多媒体技术的有:触摸式显示屏实现的“桌面”计算机,能够随意折叠的柔性显示屏制造的电子书,从电影院搬进客厅指日可待的3D显示器,使用红绿蓝光激光二极管的视网膜成像显示器;侧重多通道技术的有:“汉王笔”手写汉字识别系统,结合在微软的Tablet PC 操作系统中数字墨水技术,广泛应用于Office/XP的中文版等办公、应用软件中的IBM/Via Voice连续中文语音识别系统,输入设备为摄像机、图像采集卡的手势识别技术,以IPHONE手机为代表的可支持更复杂的姿势识别的多触点式触摸屏技术,以及IPHONE中基于传感器的捕捉用户意图的隐式输入技术。 人机交互技术领域热点技术的应用潜力已经开始展现,比如智能手机配备的地理空间跟踪技术,应用于可穿戴式计算机、隐身技术、浸入式游戏等的动作识别技术,应用于虚拟现实、遥控机器人及远程医疗等的触觉交互技术,应用于呼叫路由、家庭自动化及语音拨号等场合的语音识别技术,对于有语言障碍的人士的无声语音识别,应用于广告、网站、产品目录、杂志效用测试的眼动跟踪技术,针对有语言和行动障碍人开发的“意念轮椅”采用的基于脑电波的人机界面技术等。热点技术的应用开发是机遇也是挑战,基于视觉的手势识别率低,实时性差,需要研究各种算法来改善识别的精度和速度,眼睛虹膜、掌纹、笔迹、步态、语音、唇读、人脸、DNA等人类特征的研发应用也正受到关注,自然语言理解虽然目前在语言模型、语料库等方面有进展外,仍将是人机交互的重要目标,多通道的整合也是人机交互的热点,另外,与“无所不在的计算”、“云计算”等相关技术的融合与促进也需要继续探索。 人机交互技术与计算机始终相伴发展,CPU、GPU的运算能力日趋强大,网络和通信技术的快速发展,显示技术的重大突破都将为人机交互提供新的起点与高度。也许有一天,你的房间的墙壁和窗户都是基于PLED技术的巨型显示器,无需遥控器和控制器,游戏机或电视机就能“感应”到你目光的变化、捕捉到你的手势和动作、听懂你语音的命令,用你的头、手、足、躯干就可以控制游戏中

中国智能语音交互产品分析

晚上和同事聊了会天,感觉精神挺好的,写下这篇文章记录自己的一些思想 目前语音交互被市场炒的火热,大小公司做此类产品的层出不穷,首先我觉得要感谢siri给大家做了这么好的平台建设,其实纵观计算机领域,语音交互这一块是起起伏伏,总是隔几年就会被炒火一次,可是火不了一段时间又消沉了。siri的到来,貌似给大家的感觉是语音时代已经到来了,而且很快会才成为人们的用户行为习惯了。 可是不知道大家有没有真正想过siri?它的优势、技术核心是什么? 以下是我自己的一些理解: 从前台和后台来分析siri,前台分为UI界面以及语音设别。Siri采用Nuance的语音设别和语义合成技术,类似中国的科大讯飞。这个东西需要一批牛人积累多年才能生产出来,什么信号处理、模式识别、概率统计、信息论、数据挖掘、人体听觉机理、人工智能等等计算机、数学、统计学、生物领域nb的技术都得用上,这个没有什么好说的了。后台即为语义识别技术,这一块其实是技术的核心点,我不知道这些技术全是SRI自己研究出来的,还是借鉴了其他搜索类公司的技术。但是不论如何,这一块都是一个核心地方。其实,这一块的技术就是几大搜索类公司的核心技术。一是以google和百度为代表的网页搜索技术,二是以wolfarm alpha为代表的知识计算技术,三是wikipedia为代表的人工知识库技术。网页搜索通过网络机器人获取每个科访问网站的内容,这些数据被分解成一个索引,这样便可以根据内容来查找页面,用户输入一个查询,查找索引找到相关内容的页面,返回的为相关内容的列表;知识计算技术,是将所有可以获得信息建立成一个有组织的数据库,然后再利用算法进行处理,最终构造成类似与google这样的搜索工具。其实说白了就和百度前几年一直鼓吹的框计算一样,只要把东西放到框内,什么东西都可以给你解决。例如你在百度输入天气,它会显示你所在城市的天气情况,而不是以往常的网页形式展现。知识计算技术给出的答案更加精确,更加的唯一性;人工知识库技术,以维基百科为例,它采用词条和主题为单位,利用人工的力量收集知识。因此这样的知识结构化程度高,更加准确并且人性化,可同时它的知识体系会受到限制。Siri结合三项搜索类技术,根据不同的需要,利用相应的技术给出答案。其实网上经常大家说的人工智能、上下文识别、自动学习技术,这些都包含在这三项搜索技术里面了,仔细想想这些搜索是否会记忆人的行为模式、是否会上下文识别语义、是否会人机智能交互。忘了,Siri还有一个技术就是知识推荐技术,类似于大众点评、携程这样的网站,查询好吃的、机票之类的,会给出一个推荐结果。由于国外的很多类似软件api 是开放的,所以siri在知识推荐这一块等于利用这些开放的api云服务了。 Siri的优势我个人觉得有两方面,一是语音交互,实现语音控制功能,这是人体本能机理的发展趋势,人类的控制欲很强,肢体控制——>声音控制——>脑电波控制…。二是搜索方式,想想如果用google,你搜索的步骤,在google输入问题——>给出一推结果——>一个个筛选自己需要的结果——>得出答案。而siri只有两步,输入问题——>得到结果。 说了这么一大段技术分析的话,只是为了更好的去思考国内这些智能语音交互产品的未来。据我所知,目前做这一块的有讯飞语点、智能360、快说、口袋语音、我问问、虫洞助手、小i机器人、009、开心熊宝、小唐龙、云助理,还有小米手机自带的语音助手,以及一系列模仿siri的山寨类软件。其中这些产品分为五类,1、讯飞语点、智能360、快说、口袋语音、我问问、虫洞助手2、小i机器人3、009、开心熊宝、小唐龙4、云助理5、手机集成的语音助手以及山寨siri。

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