From GLÀFF to PsychoGLÀFF: a large psycholinguistics-oriented French lexical resource

International audienceIn this paper, we present two French lexical resources, GLÀFF and PsychoGLÀFF. The former, automatically extracted from the collaborative online dictionary Wiktionary, is a large-scale versatile lexicon exploitable in Natural Language Processing applications and linguistic studies. The latter, based on GLÀFF, is a lexicon specifically designed for psycholinguistic research. GLÀFF, counting more than 1.4 million entries, features an unprecedented size. It reports lemmas, main syntactic categories, inflectional features and phonemic transcriptions. PsychoGLÀFF contains additional information related to formal aspects of the lexicon and its distribution. It contains about 340,000 entries (120,000 lemmas) that are corpora-attested. We explain how the resources have been created and compare them to other known resources in terms of coverage and quality. Regarding PsychoGLÀFF, the comparison shows that it has an exceptionally large repertoire while having a comparable quality

Ne jetons pas le Wiktionnaire avec l'oripeau du Web ! Études et réalisations fondées sur le dictionnaire collaboratif

Wiktionnaire est l'édition française de Wiktionnary, le dictionnaire libre multilingue accessible en ligne. Satellite de Wikipédia, dont il constitue le "compagnon lexical", le projet dictionnairique reste dans l'ombre de l'encyclopédie. Fondé comme elle sur le principe du wiki, il peut être alimenté et modifié par tout internaute, avec publication immédiate. Si la ressource encyclopédique a été abondamment utilisée dans certaines disciplines, le dictionnaire collaboratif semble avoir reçu moins d'attention de la part de la communauté scientifique. Ce moindre intérêt pourrait être le fruit d'une méconnaissance ou d'un rejet a priori de l'amateurisme que l'on associe volontiers aux contributions effectuées par des naïfs. Nous présentons dans cet article quelques caractéristiques du Wiktionnaire, ainsi que des réalisations issues de cette ressource. Ce travail entend illustrer les possibilités offertes par ce dictionnaire singulier et permettre de décider si l'on peut tirer ou non bénéfice de son exploitation, et pour quel usage. Plus précisément, nous questionnons la légimité des ressources approvisionnées "par les foules" et nous étudions dans quelle mesure le Wiktionnaire peut, par ses spécificités, compléter les ressources dictionnairiques existantes dans le cadre d'études linguistiques et, d'autre part, servir de point de départ à la constitution d'un lexique électronique pour des domaines comme le traitement automatique des langues et la psycholinguistique. Notre contribution à la caractérisation du Wiktionnaire s'accompagne de la mise à disposition de deux lexiques construits à partir du dictionnaire collaboratif. Le premier est un lexique morphophonologique à très large couverture. Destiné notamment aux applications de TAL, nous donnons des exemples possibles d'utilisation en linguistique outillée. Le second est un lexique orienté vers la psycholinguistique. Dérivé du premier, il contient moins d'entrées, mais comprend pour chacune d'elle un ensemble d'informations habituellement utilisées dans cette discipline. Ces lexiques sont à la fois sont téléchargeables et interrogeables en ligne

GLAWI, a free XML-encoded Machine-Readable Dictionary built from the French Wiktionary

International audienceThis article introduces GLAWI, a large XML-encoded machine-readable dictionary automatically extracted from Wiktionnaire, the French edition of Wiktionary. GLAWI contains 1,341,410 articles and is released under a free license. Besides the size of its headword list, GLAWI inherits from Wiktionnaire its original macrostructure and the richness of its lexicographic descriptions: articles contain etymologies, definitions, usage examples, inflectional paradigms, lexical relations and phonemic transcriptions. The paper first gives some insights on the nature and content of Wiktionnaire, with a particular focus on its encoding format, before presenting our approach, the standardization of its microstructure and the conversion into XML. First intended to meet NLP needs, GLAWI has been used to create a number of customized lexicons dedicated to specific uses including linguistic description and psycholinguistics. The main one is GLÀFF, a large inflectional and phonological lexicon of French. We show that many more specific on demand lexicons can be easily derived from the large body of lexical knowledge encoded in GLAWI

Swiss French PolyPhone and PolyVar: telephone speech databases to model inter- and intra-speaker variability

Following the demand of the speech technology market, a number of companies and research laboratories joined their forces in order to produce valuable and reusable resources, especially speech databases. Serving their purpose, the collected databases are used for developing, testing, enhancing and evaluating speech technology products, like interactive voice servers, listening typewriter, speaker verification and identification systems, etc. Especially for capturing intra-speaker variability, the PolyVar database was designed and recorded at IDIAP, as a complement to the Swiss French PolyPhone database, which adresses inter-speaker variability issues. We will detail in the following the specific problems of speech database collection (sampling the speaker population, selection of vocabulary items, ...), and will present actual development we carried out at IDIAP throught the PolyPhone and PolyVar databases

Grapheme-to-phoneme conversion in the era of globalization

This thesis focuses on the phonetic transcription in the framework of text-to-speech conversion, especially on improving adaptability, reliability and multilingual support in the phonetic module. The language is constantly evolving making the adaptability one of major concerns in phonetic transcription. The phonetic transcription has been addressed from a data- based approach. On one hand, several classifiers such as Decision Trees, Finite State Transducers, Hidden Markov Models were studied and applied to the grapheme-to-phoneme conversion task. In addition, we analyzed a method of generation of pronunciation by analogy, considering different strategies. Further improvements were obtained by means of application of the transformation-based error-driven learning algorithm. The most significant improvements were obtained for classifiers with higher error rates. The experimental results show that the adaptability of phonetic module was improved, having obtained word error rates as low as 12% (for English). Next, steps were taken towards increasing reliability of the output of the phonetic module. Although, the G2P results were quite good, in order to achieve a higher level of reliability we propose using dictionary fusion. The ways the pronunciations are represented in different lexica depend on many factors such as: expert¿s opinion, local accent specifications, phonetic alphabet chosen, assimilation level (for proper names), etc. There are often discrepancies between pronunciations of the same word found in different lexica. The fusion system is a system that learns phoneme-to-phoneme transformations and converts pronunciations from the source lexicon into pronunciations from the target lexicon. Another important part of this thesis consisted in acing the challenge of multilingualism, a phenomenon that is becoming a usual part of our daily lives. Our goal was to obtain such pronunciations for foreign inclusions that would not be totally unfamiliar either to a native or proficient speakers of the language to be adapted, or to speakers of this language with average to low proficiency. Nativization by analogy was applied to both orthographic and phonetic forms of the word. The results obtained show that phonetic analogy gives better performance than analogy in the orthographic domain for both proper names and common nouns. Both objective and perceptual results obtained show the validity of this proposal.Fa tan sols uns deu anys les aplicacions de sistemes TTS eren molt més limitades, encara que un passat tan recent sembla més llunyà a causa dels canvis produïts en les nostres vides per la invasió massiva de les tecnologies intel·ligents. Els processos d’automatització de serveis també han assolit nous nivells. Què és el que defineix un bon sistema TTS avui dia? El mercat exigeix que aquest sigui molt adaptable a qualsevol tipus d’àmbit. També és imprescindible un alt nivell de fiabilitat ja que un simple error d’un TTS pot causar problemes seriosos en el nostre dia a dia. La nostra agenda és cada vegada més exigent i hem de fer front a més volums d’informació en menys temps. Deleguem les nostres tasques quotidianes als nostres dispositius intel·ligents que ens ajuden a llegir llibres, triar productes, trobar un lloc al mapa, etc. A més viatgem més i més cada dia. Aprenem a parlar noves llengües, les barregem, en un món més i més globalitzat. Un sistema TTS que no és capaç de fer front a les entrades multilingües no serà capaç de sostenir la competència. Els sistemes TTS moderns han de ser multilingües. La transcripció fonètica és el primer mòdul del TTS per la qual cosa el seu correcte funcionament és fonamental. Aquesta tesi se centra en la millora de l’adaptabilitat, fiabilitat i suport multilingüe del mòdul fonètic del nostre sistema TTS. El mòdul de transcripció fonètica del TTS va passar de ser basat en regles o diccionaris a ser automàtic, derivat de dades. La llengua està en constant evolució, igual que tots els organismes vius. És per això que l’adaptabilitat és un dels principals problemes de la transcripció fonètica. Per millorar-la es necessita un mètode basat en dades que funcioni bé per a derivar la pronunciació de paraules no trobades al lèxic del sistema. En aquesta tesi es comparen diferents mètodes G2P impulsats per dades que utilitzen les mateixes dades d’entrenament i test i es proposen millores. S’han aplicat diversos classificadors basats en dades, com ara arbres de decisió, traductors d’estats finits i models de Markov, a la tasca de transcripció fonètica, analitzant i comparant els resultats. L’algorisme TBL, basat en aprenentatge dels errors proporciona millores adicionals als classificadors esmentats. Aquest mètode permet capturar patrons d’errors i corregir-los. Les millores més significatives s’obtenen per classificadors amb taxes d’errors més gran. Els millors resultats s’obtenen mitjançant l’aplicació del millor classificador FST amb posterior correcció dels errors pel TBL. Els resultats obtingut per altres classificadors i corregits pel TBL mostren millores entre 2-4 punts percentuals en la taxa d’error de les paraules. La millora que s’obté mitjançant l’aplicació del TBL per als resultats del classificador més simple basat només en correspondències lletra-fonema presents en el corpus d’entrenament, ML, és enorme (77-83 punts percentuals depenent del lèxic), el que demostra l’eficàcia del TBL per si sol. L’èxit de l’algorisme TBL demostra l’eficàcia de l’aprenentatge basat en els errors, que és bastant similar a l’aprenentatge de llengües pels humans. Una altra tècnica que els éssers humans utilitzen de forma regular en l’aprenentatge d’idiomes és la pronunciació per analogia. Això és encara més cert per a llengües amb ortografia profunda, on la correspondència entre la forma escrita i parlada és bastant ambigua. Per millorar encara més la capacitat d’adaptació del nostre mòdul de pronunciació fonètica, es va desenvolupar un algorisme de pronunciació per analogia. Aquest algorisme troba arcs de lletres als quals correspon la mateixa pronunciació i calcula la seva freqüència. La pronunciació d’una nova paraula es construeix amb els arcs més llargs que constitueixen el camí més curt a través del graf de totes les pronunciacions disponibles per a aquesta paraula. Es basa en paràmetres com ara la freqüència d’arc, posició en la paraula, etc. Les pronunciacions que contenen el menor nombre d’arcs (si hi ha més d’una) es donen un rang i les estratègies de puntuació escullen la millor opció. En aquest treball s’han proposat noves estratègies de puntuació i s’han obtingut resultats prometedors. Una de les noves estratègies propostes clarament supera a les altres. Les noves estratègies propostes també apareixen a la llista de les millors combinacions d’estratègies. Els millors resultats per al PbA són entre 63 i 88 % paraules correctes segons el lèxic. S’han avaluat els G2P no solament per a l’anglès, si no també per altres idiomes europeus. També s’ha considerat el cas de la parla contínua. Per L’anglès, La adaptació de la pronunciació a la parla contínua considera les formes febles. Els resultats generals mostren que la capacitat d’adaptació del mòdul fonètic ha estat millorada. També s’ha actuat en línies que permeten augmentar la fiabilitat del mòdul fonètic. Tot i que els resultats experimentals per al G2P són bastant bons, encara hi ha errors que poden impedir que la intel·ligibilitat de certes paraules i, per tant, reduir la qualitat de la parla en general. Es proposa aconseguir un major nivell de fiabilitat a través de fusió de diccionaris. Les pronunciació de les paraules presents en els diccionaris depèn de molts factors, per exemple: opinió experta, especificacions de l’accent local, alfabet fonètic triat, nivell d’assimilació (per a noms propis), etc. Sovint hi ha discrepàncies entre la pronunciació de la mateixa paraula en diferents lèxics. En general, aquestes discrepàncies, encara que de vegades significatives, no obstaculitzen greument la pronunciació global de la paraula ja que totes les pronunciacions lèxic han estat prèviament validades per un lingüista expert. Aquestes discrepàncies normalment es troben a la pronunciació de vocals i diftongs. La substitució de vocals per similars no es considera un error greu perquè no afecta la intel·ligibilitat i per tant la qualitat de veu. El sistema de fusió proposat es basa en el mètode P2P, que transforma les pronunciacions del lèxic d’origen a les pronunciacions del lèxic de destí (el sistema està capacitat per aprendre aquestes transformacions). Per entrenar el classificador, es seleccionen les entrades comunes entre el lèxic font i destí. Els experiments es duen a terme tant per paraules comuns com per a noms propis. Els experiment realitzat s’han basat en les tècniques DT i FST. Els resultats mostren que la qualitat de la parla en general es pot millorar significativament donadas les baixes taxes d’error de G2P i una àmplia cobertura del diccionari del sistema. El sistema TTS final és més adaptable i fiable, més preparat per afrontar el repte del multilingüisme, el fenomen que ja forma part habitual de les nostres vides quotidianes. Aquesta tesi considera contextos que contenen la barreja de llengües, on la llengua pot canviar de forma inesperada. Aquestes situacions abunden en les xarxes socials, fòrums, etc. Es proposa un esquema de G2P multilingüe incloent la nativització. El primer component d’un TTS multilingüe és el mòdul d’identificació d’idioma. S’ha desenvolupat un identificador d’idioma basat en n -gramas (de lletres) obtenint bons resultats. Els contextos amb llengües mixtes han de ser tractats amb especial delicadesa. En general, cada frase o paràgraf tenen una llengua principal i les paraules estrangeres presents s’hi consideren inclusions. A l’hora de decidir com pronunciar frases en diverses llengües es poden considerar dos escenaris: 1) aplicar, per cada llengua el diferents G2P classificadors propis de la llengua (es produiria canvis fonètics bruscs que sonarien molt poc natural); 2) aplicar el classificador G2P per a l’idioma principal de la frase suposant que aquesta pronunciació seria més acceptable que la que conté fonemes estrangers. I si cap de les propostes anteriors es acceptada? Per països com Espanya, on el domini de llengües estrangeres per la població general és bastant limitat, proposem nativitzar la pronunciació de paraules estrangeres en frases espanyoles. Quins criteris s’han d’utilitzar tenint en compte les significatives diferències en l’inventari de fonemes? El nostre objectiu és obtenir pronunciacions que no són del tot desconegudes i que siguin acceptades tant per parlants nadius o amb alt domini de l’idioma estranger com per parlants d’aquesta llengua amb nivell mitjà o baix. En aquest treball la nativització es porta a terme per a les inclusions angleses i catalanes en frases en castellà. Quan hi ha diferències significatives en els inventaris de fonemes entre les llengües nativització presenta reptes addicionals. Per tal de validar ràpidament la idea de nativització es van crear taules de mapeig de fonemes estrangers als nativizats, també es va dur a terme una avaluació perceptual. La nativització basada en taules mostra un major nivell d’acceptació per part del públic que la síntesi sense cap nativiztació. Per tal de millorar encara més els resultats de nativització de forma eficaç es necessita un mètode basat en dades. Com a gran part de pronunciacions estrangeres s’aprenen per analogia, l’aplicació del PbA a aquesta tasca és idoni, sobretot perquè ja ha demostrat excel·lents resultats per a la tasca de transcripció fonètica. Per a això s’explora l’analogia tant en el domini ortogràfic com fonètic. Tots els mètodes basats en dades requereixen un corpus d’entrenament i PbA, per descomptat, no és una excepció. Ja que cap corpus de nativització adequat per a la tasca estava disponible es va prendre la decisió de crear un corpus d’entrenament i test per entrenar i validar el nostre classificador per inclusions angleses en castellà, i un altre joc per a les catalanes. Tots els dos corpus d’entrenament contenen 1.000 paraules i són ortogràficament equilibrats. S’aplica la nativització per analogia basada en la forma ortogràfica de la paraula G2Pnat i també basada en la forma fonètica acs ppnat per tal d’nativitzar paraules comunes i noms propis en anglès i paraules comunes en català en frases en castellà. Els resultats obtinguts mostren que l’analogia fonètica dóna un millor rendiment que l’analogia en el domini ortogràfic pels noms propis i paraules comunes. No obstant això, els resultats obtinguts per als noms propis anglesos es troben uns 12 punts percentuals per sota dels obtinguts per a les paraules comunes en anglès. Això és degut al fet que la pronunciació noms propis està influenciada per factors més complexos i fins i tot per als éssers humans presenta importants reptes. L’algorisme TBL també s’ha aplicat per millorar els resultats de nativización per inclusions angleses. S’obtenen millores per als resultats obtinguts per P2Pnat, així com per als resultats obtinguts per les taules de nativiztació. Els bons resultats obtinguts per l’algorisme TBL aplicat a la predicció del mètode ML demostra l’eficàcia del mètode d’aprenentatge a partir d’errors, també per a aquesta tasca. A l’avaluació perceptual duta a terme per inclusions angleses en castellà, es va demanar als oients que votessin el millor dels tres mètodes disponibles: G2P (per castellà), NatTAB i P2Pnat. P2Pnat és triat com el millor en el 50 % dels casos mentre que el G2P per a espanyol obté la majoria de vots negatius (45 % dels casos). Aquests resultats perceptuals i els encoratjadors resultats objectius demostren la idoneïtat de nativització per sistemes TTS multilingüesHace tan sólo unos diez años, las aplicaciones de sistemas TTS estaban mucho más limitadas, aunque un pasado tan reciente parece más lejano debido a los cambios producidos en nuestras vidas por la invasión masiva de las tecnologías inteligentes. Los procesos de automatización de los servicios han alcanzado a nuevos niveles. ¿Qué es lo que define un buen sistema TTS hoy en día? El mercado exige que éste sea muy adaptable a cualquier tipo de ámbito. También es imprescindible un alto nivel de fiabilidad, ya que un simple error de un TTS puede causar problemas serios en nuestro día a día. Nuestra agenda es cada vez más exigente y tenemos que hacer frente a un volumen cada vez mayor de información en menos tiempo. Delegamos nuestras tareas cotidianas a nuestros dispositivos inteligentes que nos ayudan a leer libros, elegir productos, encontrar un lugar en el mapa, etc. Además, cada día viajamos más, aprendemos a hablar nuevas lenguas, las mezclamos, volviéndonos más y más globalizados. Un sistema TTS que no sea capaz de hacer frente a las entradas multilngües no será capaz de sostener la competencia. Los sistemas TTS modernos tienen que ser multilngües. La transcripción fonética es el primer módulo del TTS por lo cual su correcto funcionamiento es fundamental. Esta tesis se centra en la mejora de la adaptabilidad, fiabilidad y soporte del módulo fonético de nuestro sistema TTS. El módulo de transcripción fonética del TTS pasó de ser basado en reglas o diccionarios a ser automática, basada en datos. La lengua está en constante evolución al igual que todos los organismos vivos. Es por eso que la adaptabilidad es uno de los principales problemas de la transcripción fonética. Para mejorarla se necesita un método basado en datos que funcione bien para derivar la pronunciación de palabras no encontradas en el léxico del sistema. En esta tesis se comparan diferentes métodos G2P basados en datos, utilizando los mismos datos de entrenamiento y test y se proponen mejoras. Se han estudiado clasificadores basados en datos, tales como árboles de decisión, traductores de estados finitos y modelos de Markov, aplicados a la tarea de transcripción fonética y comparando los resultados. El algoritmo TBL, basado en aprendizaje de los errores y que permite capturar patrones de errores y corregirlos ha aportado nuevas mejoras, que han sido especialmente significativas para los clasificadores con tasa de error más alta. Los mejores resultados se obtienen mediante la aplicación del mejor clasificador FST con posterior corrección de los errores por el TBL. Los resultados obtenido por otros clasificadores y corregidos por el TBL muestran mejoras entre 2-4 puntos porcentuales en la tasa de error de las palabras. La mejora que se obtiene mediante la aplicación del TBL para a los resultados del clasificador más simple, basado solamente en correspondencias letra-fonema presentes en el corpus de entrenamiento, ML, es enorme (77-83 puntos porcentuales dependiendo del léxico), lo que demuestra la eficacia del TBL por si solo. El éxito del algoritmo TBL demuestra la eficacia del aprendizaje basado en los errores, que es bastante similar al aprendizaje de lenguas por los humanos. Otra técnica que los seres humanos utilizan de forma regular en el aprendizaje de idiomas es pronunciación por analogía. Esto es aún más cierto para lenguas con ortografía profunda, donde la correspondencia entre la forma escrita y hablada es bastante ambigua. Para mejorar aún más la capacidad de adaptación de nuestro módulo de pronunciación fonética, se ha estudiado un algoritmo de pronunciación por analogía. Este algoritmo encuentra arcos de letras a los que corresponde la misma pronunciación y calcula su frecuencia. La pronunciación de una nueva palabra se construye con los arcos más largos que constituyen el camino más corto a través del grafo de todas las pronunciaciones disponibles para esta palabra. Se basa en parámetros tales como la frecuencia de arco, posición en la palabra, etc., las pronunciaciones que contienen el menor número de arcos (si hay más de una ) se dan un rango y las estrategias de puntuación escogen la mejor opción. En esta tesis se han propuesto nuevas estrategias de puntuación, obteniéndose resultados prometedores. Una de las nuevas estrategias propuestas claramente supera a los demás. Además, las estrategias propuestas también aparecen seleccionadas al observar las mejores combinaciones de estrategias. Los mejores resultados para PbA son entre 63 y 88% palabras correctas según el léxico. Se obtienen resultados G2P no solamente para el inglés, sino también para otros idiomas europeos. También se ha considerado el caso del habla continua, adaptando la pronunciación para el habla continua del inglés, utilizando las llamadas formas débiles. Los resultados generales muestran que la capacidad de adaptación del módulo fonético ha sido mejorada. Otra línea de investigación en esta tesis se encamina a aumentar la fiabilidad del módulo fonético. Aunque, los resultados experimentales para el G2P son bastante buenos, todavía existen errores que pueden impedir que la inteligibilidad de ciertas palabras y, por lo tanto, reducir la calidad del habla en general. Para lograr un mayor nivel de fiabilidad se propone utilizar la fusión de diccionarios. Las pronunciación de las palabras presentes en los distintos diccionarios depende de muchos factores, por ejemplo: opinión experta, especificaciones del acento local, alfabeto fonético elegido, nivel de asimilación (para nombres propios), etc. A menudo hay discrepancias entre la pronunciación de la misma palabra en diferentes léxicos. Por lo general, estas discrepancias, aunque a veces significativas, no obstaculizan gravemente la pronunciación global de la palabra ya que todas las pronunciaciones léxico han sido previamente validadas por un lingüista experto. Estas discrepancias normalmente se encuentran en la pronunciación de vocales y diptongos. La sustitución de vocales por otras similares no se considera un error grave porque no afecta la inteligibilidad y por lo tanto la calidad de voz. El sistema de fusión estudiado es un sistema P2P que transforma las pronunciaciones del léxico de origen en pronunciaciones del léxico destino (el sistema está capacitado para aprender estas transformaciones). Para entrenar el clasificador, se seleccionan las entradas comunes entre el léxico fuente y destino. Se han realizado experimentos tanto para las palabras comunes como para los nombres propios, considerando los métodos de transformación basados en DT y FST. Los resultados experimentales muestran que la calidad del habla en general se puede mejorar significativamente dadas las bajas tasas de error de G2P y la amplia cobertura del diccionario del sistema. Un sistema TTS adaptable y fiable tiene que estar preparado para afrontar el reto del multilingüísmo, fenómeno que ya forma parte habitual de nuestras vidas cotidianas. Esta tesis también ha considerado contextos que contienen la mezcla de lenguas, en los que la lengua puede cambiar de forma inesperada. Este tipo de contextos abundan en las redes sociales, foros, etc. Se propone un esquema de G2P multilngüe incluyendo la nativización. El primer componente de un TTS multilngüe es el módulo de identificación de idioma. Se ha desarrollado un identificador de idioma basado n -gramas (de letras) que proporciona buenos resultados. Los contextos en los que intervienen varias lenguas deben ser tratados con especial delicadeza. Por lo general, cada frase o párrafo tienen una lengua principal y las palabras extranjeras presentes en ella se consideran inclusiones. Al definir la estrategia sobre cómo pronunciar frases en varias lenguas puede partirse de dos escenarios: 1) aplicar a cada lengua un clasificador G2P distinto e independiente (que produciría cambios fonéticos bruscos que sonarían muy poco natural); 2) aplicar el clasificador G2P para el idioma principal de la frase suponiendo que es

Integrating Language Identification to improve Multilingual Speech Recognition

The process of determining the language of a speech utterance is called Language Identification (LID). This task can be very challenging as it has to take into account various language-specific aspects, such as phonetic, phonotactic, vocabulary and grammar-related cues. In multilingual speech recognition we try to find the most likely word sequence that corresponds to an utterance where the language is not known a priori. This is a considerably harder task compared to monolingual speech recognition and it is common to use LID to estimate the current language. In this project we present two general approaches for LID and describe how to integrate them into multilingual speech recognizers. The first approach uses hierarchical multilayer perceptrons to estimate language posterior probabilities given the acoustics in combination with hidden Markov models. The second approach evaluates the output of a multilingual speech recognizer to determine the spoken language. The research is applied to the MediaParl speech corpus that was recorded at the Parliament of the canton of Valais, where people switch from Swiss French to Swiss German or vice versa. Our experiments show that, on that particular data set, LID can be used to significantly improve the performance of multilingual speech recognizers. We will also point out that ASR dependent LID approaches yield the best performance due to higher-level cues and that our systems perform much worse on non-native dat

Attelage de systèmes de transcription automatique de la parole

Nous abordons, dans cette thèse, les méthodes de combinaison de systèmesde transcription de la parole à Large Vocabulaire. Notre étude se concentre surl attelage de systèmes de transcription hétérogènes dans l objectif d améliorerla qualité de la transcription à latence contrainte. Les systèmes statistiquessont affectés par les nombreuses variabilités qui caractérisent le signal dela parole. Un seul système n est généralement pas capable de modéliserl ensemble de ces variabilités. La combinaison de différents systèmes detranscription repose sur l idée d exploiter les points forts de chacun pourobtenir une transcription finale améliorée. Les méthodes de combinaisonproposées dans la littérature sont majoritairement appliquées a posteriori,dans une architecture de transcription multi-passes. Cela nécessite un tempsde latence considérable induit par le temps d attente requis avant l applicationde la combinaison.Récemment, une méthode de combinaison intégrée a été proposée. Cetteméthode est basée sur le paradigme de décodage guidé (DDA :Driven DecodingAlgorithm) qui permet de combiner différents systèmes durant le décodage. Laméthode consiste à intégrer des informations en provenance de plusieurs systèmes dits auxiliaires dans le processus de décodage d un système dit primaire.Notre contribution dans le cadre de cette thèse porte sur un double aspect : d une part, nous proposons une étude sur la robustesse de la combinaison par décodage guidé. Nous proposons ensuite, une amélioration efficacement généralisable basée sur le décodage guidé par sac de n-grammes,appelé BONG. D autre part, nous proposons un cadre permettant l attelagede plusieurs systèmes mono-passe pour la construction collaborative, à latenceréduite, de la sortie de l hypothèse de reconnaissance finale. Nous présentonsdifférents modèles théoriques de l architecture d attelage et nous exposons unexemple d implémentation en utilisant une architecture client/serveur distribuée. Après la définition de l architecture de collaboration, nous nous focalisons sur les méthodes de combinaison adaptées à la transcription automatiqueà latence réduite. Nous proposons une adaptation de la combinaison BONGpermettant la collaboration, à latence réduite, de plusieurs systèmes mono-passe fonctionnant en parallèle. Nous présentons également, une adaptationde la combinaison ROVER applicable durant le processus de décodage via unprocessus d alignement local suivi par un processus de vote basé sur la fréquence d apparition des mots. Les deux méthodes de combinaison proposéespermettent la réduction de la latence de la combinaison de plusieurs systèmesmono-passe avec un gain significatif du WER.This thesis presents work in the area of Large Vocabulary ContinuousSpeech Recognition (LVCSR) system combination. The thesis focuses onmethods for harnessing heterogeneous systems in order to increase theefficiency of speech recognizer with reduced latency.Automatic Speech Recognition (ASR) is affected by many variabilitiespresent in the speech signal, therefore single ASR systems are usually unableto deal with all these variabilities. Considering these limitations, combinationmethods are proposed as alternative strategies to improve recognitionaccuracy using multiple recognizers developed at different research siteswith different recognition strategies. System combination techniques areusually used within multi-passes ASR architecture. Outputs of two or moreASR systems are combined to estimate the most likely hypothesis amongconflicting word pairs or differing hypotheses for the same part of utterance.The contribution of this thesis is twofold. First, we study and analyze theintegrated driven decoding combination method which consists in guidingthe search algorithm of a primary ASR system by the one-best hypothesesof auxiliary systems. Thus we propose some improvements in order to makethe driven decoding more efficient and generalizable. The proposed methodis called BONG and consists in using Bag Of N-Gram auxiliary hypothesisfor the driven decoding.Second, we propose a new framework for low latency paralyzed single-passspeech recognizer harnessing. We study various theoretical harnessingmodels and we present an example of harnessing implementation basedon client/server distributed architecture. Afterwards, we suggest differentcombination methods adapted to the presented harnessing architecture:first we extend the BONG combination method for low latency paralyzedsingle-pass speech recognizer systems collaboration. Then we propose, anadaptation of the ROVER combination method to be performed during thedecoding process using a local vote procedure followed by voting based onword frequencies.LE MANS-BU Sciences (721812109) / SudocSudocFranceF

Grapheme-based Automatic Speech Recognition using Probabilistic Lexical Modeling

Automatic speech recognition (ASR) systems incorporate expert knowledge of language or the linguistic expertise through the use of phone pronunciation lexicon (or dictionary) where each word is associated with a sequence of phones. The creation of phone pronunciation lexicon for a new language or domain is costly as it requires linguistic expertise, and includes time and money. In this thesis, we focus on effective building of ASR systems in the absence of linguistic expertise for a new domain or language. Particularly, we consider graphemes as alternate subword units for speech recognition. In a grapheme lexicon, pronunciation of a word is derived from its orthography. However, modeling graphemes for speech recognition is a challenging task for two reasons. Firstly, grapheme-to-phoneme (G2P) relationship can be ambiguous as languages continue to evolve after their spelling has been standardized. Secondly, as elucidated in this thesis, typically ASR systems directly model the relationship between graphemes and acoustic features; and the acoustic features depict the envelope of speech, which is related to phones. In this thesis, a grapheme-based ASR approach is proposed where the modeling of the relationship between graphemes and acoustic features is factored through a latent variable into two models, namely, acoustic model and lexical model. In the acoustic model the relationship between latent variables and acoustic features is modeled, while in the lexical model a probabilistic relationship between latent variables and graphemes is modeled. We refer to the proposed approach as probabilistic lexical modeling based ASR. In the thesis we show that the latent variables can be phones or multilingual phones or clustered context-dependent subword units; and an acoustic model can be trained on domain-independent or language-independent resources. The lexical model is trained on transcribed speech data from the target domain or language. In doing so, the parameters of the lexical model capture a probabilistic relationship between graphemes and phones. In the proposed grapheme-based ASR approach, lexicon learning is implicitly integrated as a phase in ASR system training as opposed to the conventional approach where first phone pronunciation lexicon is developed and then a phone-based ASR system is trained. The potential and the efficacy of the proposed approach is demonstrated through experiments and comparisons with other standard approaches on ASR for resource rich languages, nonnative and accented speech, under-resourced languages, and minority languages. The studies revealed that the proposed framework is particularly suitable when the task is challenged by the lack of both linguistic expertise and transcribed data. Furthermore, our investigations also showed that standard ASR approaches in which the lexical model is deterministic are more suitable for phones than graphemes, while probabilistic lexical model based ASR approach is suitable for both. Finally, we show that the captured grapheme-to-phoneme relationship can be exploited to perform acoustic data-driven G2P conversion

Analyse, modélisation, et détection automatique des disfluences dans le dialogue oral spontané contraint : le cas du Contrôle Aérien

The disfluencies are a frequently occurring phenomenon in any spontaneous speech production; it consists of the interruption of the normal flow of speech. They have given rise to numerous studies in Natural Language Processing. Indeed, their study and precise identification are essential, both from a theoretical and applicative perspective.However, most of the researches about the subject relate to everyday uses of language: “small talk” dialogs, requests for schedule, speeches, etc. But what about spontaneous speech production made in a restrained framework? To our knowledge, no study has ever been carried out in this context. However, we know that using a “language specialty” in the framework of a given task leads to specific behaviours.Our thesis work is devoted to the linguistic and computational study of disfluencies within such a framework. These dialogs concern air traffic control, which entails both pragmatic and linguistic constraints. We carry out an exhaustive study of disfluencies phenomena in this context. At first we conduct a subtle analysis of these phenomena. Then we model them to a level of abstraction, which allows us to obtain the patterns corresponding to the different configurations observed. Finally we propose a methodology for automatic processing. It consists of several algorithms to identify the different phenomena, even in the absence of explicit markers. It is integrated into a system of automatic processing of speech. Eventually, the methodology is validated on a corpus of 400 sentences.Les disfluences sont un phénomène apparaissant fréquemment dans toute production orale spontanée ; elles consistent en l'interruption du cours normal du discours. Elles ont donné lieu à de nombreuses études en Traitement Automatique du Langage Naturel. En effet, leur étude et leur identification précise sont primordiales, sur les plans théorique et applicatif.Cependant, la majorité des travaux de recherche sur le sujet portent sur des usages de langage quotidien : dialogues « à bâtons rompus », demandes d'horaire, discours, etc. Mais qu'en est-il des productions orales spontanées produites dans un cadre contraint ? Aucune étude n'a à notre connaissance été menée dans ce contexte. Or, on sait que l'utilisation d'une « langue de spécialité » dans le cadre d'une tâche donnée entraîne des comportements spécifiques.Notre travail de thèse est consacré à l'étude linguistique et informatique des disfluences dans un tel cadre. Il s'agit de dialogues de contrôle de trafic aérien, aux contraintes pragmatiques et linguistiques. Nous effectuons une étude exhaustive des phénomènes de disfluences dans ce contexte. Dans un premier temps nous procédons à l'analyse fine de ces phénomènes. Ensuite, nous les modélisons à un niveau de représentation abstrait, ce qui nous permet d'obtenir les patrons correspondant aux différentes configurations observées. Enfin nous proposons une méthodologie de traitement automatique. Celle-ci consiste en plusieurs algorithmes pour identifier les différents phénomènes, même en l'absence de marqueurs explicites. Elle est intégrée dans un système de traitement automatique de la parole. Enfin, la méthodologie est validée sur un corpus de 400 énoncés