The European Language Resources and Technologies Forum: Shaping the Future of the Multilingual Digital Europe

Proceedings of the 1st FLaReNet Forum on the European Language Resources and Technologies, held in Vienna, at the Austrian Academy of Science, on 12-13 February 2009

Modeling of Polish Intonation for Statistical-Parametric Speech Synthesis

Wydział NeofilologiiBieżąca praca prezentuje próbę budowy neurobiologicznie umotywowanego modelu mapowań pomiędzy wysokopoziomowymi dyskretnymi kategoriami lingwistycznymi a ciągłym sygnałem częstotliwości podstawowej w polskiej neutralnej mowie czytanej, w oparciu o konwolucyjne sieci neuronowe. Po krótkim wprowadzeniu w problem badawczy w kontekście intonacji, syntezy mowy oraz luki pomiędzy fonetyką a fonologią, praca przedstawia opis uczenia modelu na podstawie specjalnego korpusu mowy oraz ewaluację naturalności konturu F0 generowanego przez wyuczony model za pomocą eksperymentów percepcyjnych typu ABX oraz MOS przy użyciu specjalnie w tym celu zbudowanego resyntezatora Neural Source Filter. Następnie, prezentowane są wyniki eksploracji fonologiczno-fonetycznych mapowań wyuczonych przez model. W tym celu wykorzystana została jedna z tzw. metod wyjaśniających dla sztucznej inteligencji – Layer-wise Relevance Propagation. W pracy przedstawione zostały wyniki powstałej na tej podstawie obszernej analizy ilościowej istotności dla konturu częstotliwości podstawowej każdej z 1297 specjalnie wygenerowanych lingwistycznych kategorii wejściowych modelu oraz ich wielorakich grupowań na różnorodnych poziomach abstrakcji. Pracę kończy dogłębna analiza oraz interpretacja uzyskanych wyników oraz rozważania na temat mocnych oraz słabych stron zastosowanych metod, a także lista proponowanych usprawnień.This work presents an attempt to build a neurobiologically inspired Convolutional Neural Network-based model of the mappings between discrete high-level linguistic categories into a continuous signal of fundamental frequency in Polish neutral read speech. After a brief introduction of the current research problem in the context of intonation, speech synthesis and the phonetic-phonology gap, the work goes on to describe the training of the model on a special speech corpus, and an evaluation of the naturalness of the F0 contour produced by the trained model through ABX and MOS perception experiments conducted with help of a specially built Neural Source Filter resynthesizer. Finally, an in-depth exploration of the phonology-to-phonetics mappings learned by the model is presented; the Layer-wise Relevance Propagation explainability method was used to perform an extensive quantitative analysis of the relevance of 1297 specially engineered linguistic input features and their groupings at various levels of abstraction for the specific contours of the fundamental frequency. The work ends with an in-depth interpretation of these results and a discussion of the advantages and disadvantages of the current method, and lists a number of potential future improvements.Badania przedstawione w pracy zostały cz˛e´sciowo zrealizowane w ramach grantu badawczego Harmonia nr UMO-2014/14/M/HS2/00631 przyznanego przez Narodowe Centrum Nauki

Hizketa-ezagutzan oinarritutako estrategiak, euskarazko online OBHI (Ordenagailu Bidezko Hizkuntza Ikaskuntza) sistemetarako

211 p. (eng) 217 p. (eusk.)Tesi honetan, euskarazko hizketa-ezagutze automatikoaren bi inplementazio aztertzen dira, Ordenagailu Bidezko Hizkuntza Ikaskuntza (OBHI) sistemetarako: Ordenagailu Bidezko Ebakera Lanketa (OBEL) eta Ahozko Gramatika Praktika (AGP). OBEL sistema klasikoan, erabiltzaileari esaldi bat irakurrarazten zaio, eta fonema bakoitzerako puntuazio bat jasotzen du bueltan. AGPn, Hitzez Hitzeko Esaldi Egiaztapena (HHEE) teknika proposatu dugu, ariketak ebatzi ahala egiaztatzen dituen sistema. Bi sistemon oinarrian, esakuntza egiaztatzeko teknikak daude, Goodness of Pronunciation (GOP) puntuazioa, adibididez.Sistema horiek inplementatzeko, eredu akustikoak entrenatu behar dira, eta, horretarako, Basque Speecon-like datu-basea erabili dugu, euskararako publikoki erabilgarri dagoen datu-base bakarra. Eredu akustiko onak lortzearren, datu-basean egokitzapenak egin behar izan dira hiztegi alternatibadun bat sortuz, eta fasekako entrenamendua ere probatu da. % 12.21eko PER (fonemen errore-tasa) lortu da hala.Lehendabiziko sistema laborategiko baldintzetan testatu da, eta emaitza lehiakorrak lortu dira.Hala ere, tesi honetako OBEL eta AGP sistemen helburua da bezero/zerbitzari motako arkitektura batean ezartzea, ikasleek edonondik atzi dezaten. Hori ahalbidetzeko, HTML5eko zehaztapenak erabili dira audioa zerbitzarira grabatu ahala bidaltzeko, eta, gainera, onlineko batezbesteko- eta bariantza-normalizazio cepstraleko (CMVN, Cepstral Mean and Variance Normalisation) teknika berri bat proposatu da erabiltzaileek grabatutako audio-seinaleen kanal desberdintasunen eragina txikiagotzeko. Teknika hori tesi honetan aurkeztutako metodo batean oinarriturik dago: normalizazio anitzeko puntuatzea (MNS, Multi Normalization Scoring), eta onlineko ahots-aktibitatearen detektagailu (VAD, Voice Activity Detector) berri bat ere proposatu da metodo horretan oinarriturik. Azkenik, parametro desberdinak ebaluatu dira neurona-sareak erabiliz, eta ondorioztatu da GOP puntuazioa dela eraginkorrena