Towards the integration of speech and natural language into human-computer interaction systems

This paper first surveys and classifies applications of voice humancomputer dialogue. The advantages and limits of speech as a means of communication between users and software are then considered . A major problem in the development of user interfaces with a voice component, besicles the choice of appropriate applications, is speech recognition, especially continuons speech recognition . As approaches differ according to the type of application, we first summarize problems and techniques specific to voice data input ; as an example, we briefly describe the speech recognition approach that we have adopted for the dictation machine that we are developing in our Laboratory Then, the case of voice dialogue understanding and management is considered. To illustraie the discussion, the architecture and functionalities ofsome prototypes that we have implemented are presented :for instance, an E-mail system and a Sonar control software . Finally, we present a dialogue manager DIAL capable of helping/guiding the user in complex cognitive activities that we are currently developing and implementing .Cet article se propose de dresser une synthèse et une classification des diverses applications du dialogue oral homme-machine. Il présente, dans une première partie, les avantages et les limites de la parole comme moyen de communication entre un utilisateur et un système automatisé . Le problème essentiel pour le développement d'interfaces utilisateur à composante orale, à côté du choix d'applications appropriées, est la reconnaissance de la parole, spécialement de la parole continue . Comme les approches diffèrent suivant le type d'applications, nous présentons tout d'abord les problèmes et les techniques spécifiques à l'entrée orale de données et, à titre d'exemple, nous décrivons rapidement l'approche que nous avons adoptée pour la machine à dicter que nous développons dans notre laboratoire . Ensuite nous abordons la compréhension et la gestion de dialogues oraux . Pour illustrer cette présentation, nous présentons l'architecture et les fonctionnalités de divers prototypes que nous avons mis en ouvre système de messagerie électronique, dialogue pour la commande d'une console sonar et dialogue entre un chirurgien et un système d'aide au diagnostic . Enfin, nous détaillons le gestionnaire de dialogues DIAL, en cours de développement, dont l'objectif est d'aider et de guider un utilisateur dans des activités cognitives complexes telle la recherche de renseignements administratifs

Integration of analytical speech recognition system in a sonar console : towards a natural dialogue

We present in this paper the integration of a analytical speech recognition system to the control of a sonar console by a human operator . This application is really useful since il does correspond to a pratical need of the operator who has his eyes busy looking at the sonar screen . The DIAPASON system presents two original features the acoustic-phonetic decoding part of the system is not based on a classical phoneme labeling process but il yields for each segment of speech a set of acoustic phonetic labels that describe this segment very precisely . This phonetic labelling is associated with a special procedure for lexical access and sentences recognition ; - the DIAPASON system is moreover a genuine man-machine dialogue system and not only a system capable of understanding a single sentence as il is often the case . The history of the dialogue is used as a special knowledge source during the understanding process . Pragmatic knowledge is thus intimately associated with'the analysis of sentence ; this point highly encreas as the overall performance of the system . The paper presents the architecture of DIAPASON and ils varions components . Il is also discusses experimental results obtained in a multispeaker mode and compares the voice dialog system with the without voice system for a real sonar console .Nous présentons dans cet article l'intégration d'un système de reconnaissance analytique de la parole dans une console sonar . Cette application correspond à un besoin des opérateurs qui ont continuellement les yeux occupés à scruter l'écran sonar. Le système DIAPASON présente deux particularités : - le décodage acoustico-phonétique utilisé dans le système n'est pas fondé sur une reconnaissance phonétique classique ; son objectif est d'obtenir pour chaque segment de parole une description précise en termes de traits acoustico-phonétiques . Ce niveau de décodage est associé à une procédure spécifique d'accès lexical et de reconnaissance de phrases ; le système DIAPASON est de plus un véritable système de dialogue homme-machine et ne se limite pas à une simple reconnaissance de phrases comme c'est le plus souvent le cas . L'historique du dialogue est considéré comme une source de connaissances à part entière durant la phase de reconnaissance et cela permet d'augmenter de façon notable les performances globales du système . Cet article détaille l'architecture de DIAPASON et décrit ses diverses composantes . Il présente aussi les résultats expérimentaux obtenus en mode multilocuteurs et compare les systèmes de dialogue avec parole et sans parole pour une console sonar réelle

Acoustic-phonetic decoding of speech : problems and solutions

Acoustic phonetic decoding of speech recognition constitutes a major step in the process of continuous speech recognition . This paper reminds the difficulties of the problem together with the main methods proposed so far in order to solve it . We then concentrate on the différent complementary approaches Chat have been investigated by our group : expert system based on spectrogram reading, recognition by phonetic triphones, connectionist model based on the cortical column unit and stochastic recognition without segmentation .Le décodage acoustico-phonétique constitue une étape importante en reconnaissance de la parole continue . Cet article rappelle d'abord les difficultés du problème et les principales méthodes qui ont été proposées pour le résoudre . Il présente ensuite les diverses approches complémentaires adoptées par notre équipe : système expert fondé sur l'activité de lecture de spectrogrammes, reconnaissance par triplets phonétiques, modèle connexionniste de colonne corticale et reconnaissance par méthode stochastique sans segmentation

Augmented venous return for minimally invasive open heart surgery with selective caval cannulation

OBJECTIVE: Minimally invasive open heart surgery involves limited intrathoracic cannulation sites necessitating cardiopulmonary bypass to be initiated via peripheral access using percutaneous cannulae with the tip placed into the right atrial cavity. However, surgery involving the opening of the right heart obliges the surgeon to maintain the end of the cannulae into the vena cavae. The impeded venous return due to the smaller diameter may be alleviated by inserting a centrifugal pump in the venous line. METHODS: Right anterior mini-thoracotomy and exposure of the femoral site were performed before the patient was heparinized. Cannulation of the femoral artery, the inferior vena cava via the femoral vein and the superior vena cava through the mini-thoracotomy was performed and cardiopulmonary bypass was initiated. Venous drainage was augmented with the centrifugal pump. Cardiac arrest was provoked and both vena cavae were snared before performing the intracardiac procedure. RESULTS: Twenty consecutive patients were operated on using this technique (15 males/five females; age: 44.8 +/- 14.3 years; bodyweight: 73.5 +/- 15.1 kg; body surface area: 1.8 +/- 0.2 m2; theoretical blood flow rate: 4.4 +/- 0.5 l/min). The cannula sizes were 21.9 +/- 2.2 Fr for the femoral artery, 26.5 +/- 1.7 Fr for the inferior vena cava and 23.8 +/- 2.5 Fr for the superior vena cava. Venous drainage through the single inferior vena cava cannula was 2.1 +/- 0.6 l/min (48.8 +/- 13.3% of the theoretical flow). Adding the superior vena cava cannula increased the venous flow to 3.1 +/- 0.4 l/min (70.7 +/- 9.6% of the theoretical value, P < 0.005). The use of the centrifugal pump increased the flow to 4.1 +/- 0.6 l/min (93.4 +/- 8.9% of the theoretical flow, P < 0.001) with a mean inlet negative pressure of -69 +/- 10.2 mmHg. The mean bypass time was 64.0 +/- 24.6 min for a mean operative time of 226.3 +/- 61.0 min. Minimum venous saturation was 69.4 +/- 8.5%. CONCLUSIONS: Despite the smaller diameter of the vena cavae compared to the right atrium, and a smaller internal diameter of percutaneous cardiopulmonary bypass cannulae compared to classic ones; the centrifugal pump improves the venous drainage significantly so that minimally invasive open heart procedures can be performed under optimal and safe perfusion conditions

Characterization of the Phytochelatin Synthase of Schistosoma mansoni

Treatment for schistosomiasis, which is responsible for more than 280,000 deaths annually, depends exclusively on the use of praziquantel. Millions of people are treated annually with praziquantel and drug resistant parasites are likely to evolve. In order to identify novel drug targets the Schistosoma mansoni sequence databases were queried for proteins involved in glutathione metabolism. One potential target identified was phytochelatin synthase (PCS). Phytochelatins are oligopeptides synthesized enzymatically from glutathione by PCS that sequester toxic heavy metals in many organisms. However, humans do not have a PCS gene and do not synthesize phytochelatins. In this study we have characterized the PCS of S. mansoni (SmPCS). The conserved catalytic triad of cysteine-histidine-aspartate found in PCS proteins and cysteine proteases is also found in SmPCS, as are several cysteine residues thought to be involved in heavy metal binding and enzyme activation. The SmPCS open reading frame is considerably extended at both the N- and C-termini compared to PCS from other organisms. Multiple PCS transcripts are produced from the single encoded gene by alternative splicing, resulting in both mitochondrial and cytoplasmic protein variants. Expression of SmPCS in yeast increased cadmium tolerance from less than 50 µM to more than 1,000 µM. We confirmed the function of SmPCS by identifying PCs in yeast cell extracts using HPLC-mass spectrometry. SmPCS was found to be expressed in all mammalian stages of worm development investigated. Increases in SmPCS expression were seen in ex vivo worms cultured in the presence of iron, copper, cadmium, or zinc. Collectively, these results indicate that SmPCS plays an important role in schistosome response to heavy metals and that PCS is a potential drug target for schistosomiasis treatment. This is the first characterization of a PCS from a parasitic organism

A Tradeoff Drives the Evolution of Reduced Metal Resistance in Natural Populations of Yeast

Various types of genetic modification and selective forces have been implicated in the process of adaptation to novel or adverse environments. However, the underlying molecular mechanisms are not well understood in most natural populations. Here we report that a set of yeast strains collected from Evolution Canyon (EC), Israel, exhibit an extremely high tolerance to the heavy metal cadmium. We found that cadmium resistance is primarily caused by an enhanced function of a metal efflux pump, PCA1. Molecular analyses demonstrate that this enhancement can be largely attributed to mutations in the promoter sequence, while mutations in the coding region have a minor effect. Reconstruction experiments show that three single nucleotide substitutions in the PCA1 promoter quantitatively increase its activity and thus enhance the cells' cadmium resistance. Comparison among different yeast species shows that the critical nucleotides found in EC strains are conserved and functionally important for cadmium resistance in other species, suggesting that they represent an ancestral type. However, these nucleotides had diverged in most Saccharomyces cerevisiae populations, which gave cells growth advantages under conditions where cadmium is low or absent. Our results provide a rare example of a selective sweep in yeast populations driven by a tradeoff in metal resistance

«La relation de limitation et d’exception dans le français d’aujourd’hui : excepté, sauf et hormis comme pivots d’une relation algébrique »

L’analyse des emplois prépositionnels et des emplois conjonctifs d’ “excepté”, de “sauf” et d’ “hormis” permet d’envisager les trois prépositions/conjonctions comme le pivot d’un binôme, comme la plaque tournante d’une structure bipolaire. Placées au milieu du binôme, ces prépositions sont forcées par leur sémantisme originaire dûment métaphorisé de jouer le rôle de marqueurs d’inconséquence systématique entre l’élément se trouvant à leur gauche et celui qui se trouve à leur droite. L’opposition qui surgit entre les deux éléments n’est donc pas une incompatibilité naturelle, intrinsèque, mais extrinsèque, induite. Dans la plupart des cas (emplois limitatifs), cette opposition prend la forme d’un rapport entre une « classe » et le « membre (soustrait) de la classe », ou bien entre un « tout » et une « partie » ; dans d’autres (emplois exceptifs), cette opposition se manifeste au contraire comme une attaque de front portée par un « tout » à un autre « tout ». De plus, l’inconséquence induite mise en place par la préposition/conjonction paraît, en principe, tout à fait insurmontable. Dans l’assertion « les écureuils vivent partout, sauf en Australie » (que l’on peut expliciter par « Les écureuils vivent partout, sauf [qu’ils ne vivent pas] en Australie »), la préposition semble en effet capable d’impliquer le prédicat principal avec signe inverti, et de bâtir sur une telle implication une sorte de sous énoncé qui, à la rigueur, est totalement inconséquent avec celui qui le précède (si « les écureuils ne vivent pas en Australie », le fait qu’ils « vivent partout » est faux). Néanmoins, l’analyse montre qu’alors que certaines de ces oppositions peuvent enfin être dépassées, d’autres ne le peuvent pas. C’est, respectivement, le cas des relations limitatives et des relations exceptives. La relation limitative, impliquant le rapport « tout » - « partie », permet de résoudre le conflit dans les termes d’une somme algébrique entre deux sous énoncés pourvus de différent poids informatif et de signe contraire. Les valeurs numériques des termes de la somme étant déséquilibrées, le résultat est toujours autre que zéro. La relation exceptive, au contraire, qui n’implique pas le rapport « tout » - « partie », n’est pas capable de résoudre le conflit entre deux sous énoncés pourvus du même poids informatif et en même temps de signe contraire : les valeurs numériques des termes de la somme étant symétriques et égales, le résultat sera toujours équivalent à zéro

Structural Basis for Fe–S Cluster Assembly and tRNA Thiolation Mediated by IscS Protein–Protein Interactions

Crystal structures reveal how distinct sites on the cysteine desulfurase IscS bind two different sulfur-acceptor proteins, IscU and TusA, to transfer sulfur atoms for iron-sulfur cluster biosynthesis and tRNA thiolation

Etude acoustique du réflexe Lombard en vue de la reconnaissance de la parole produite en milieu bruité

Le but de cette étude est de déterminer pour le français, au niveau phonétique, les différences acoustiques entre la parole normale et la parole prononcée en milieu bruité (soumise au réflexe Lombard). Ce travai1 fait suite à une première étude que nous avons effectué sur l'anglais-américain. La même méthodologie a été adoptée pour les deux langues, et les mêmes paramètres acoustiques ont été extraits, ce qui se justifie par leur utilisation similaire dans les différents systèmes de reconnaissance de la parole étudiés pour les deux langues. Les résultats obtenus au cours de la première étude sur l'anglais-américain [1] ont montré des tendances d'évolution de nombreux paramètres acoustiques. Dans ce papier, nous présentons les résultats obtenus pour le français. Ils confirment les tendances observées dans [1], et montrent ainsi qu'il existe une forte corrélation entre les modifications acoustiques engendrées par le réflexe Lombard sur l'anglais-américain et le français