解析深度学习:语音识别实践

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俞栋 著
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店铺: 兰兴达图书专营店
出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121287961
版次:1
商品编码:10422515816
开本:16开
出版时间:2016-06-01
页数:100
字数:1000

具体描述





《洞见机器的“耳朵”:从原理到实战的智能语音交互解析》 在人工智能浪潮汹涌而至的今天,机器“听懂”人类语言,并能进行自然流畅对话的能力,正以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面。从智能音箱的随叫随应,到车载语音助手的便捷导航,再到客服机器人的高效服务,背后都离不开一个核心技术——语音识别。然而,这项看似寻常的技术,其内部却蕴藏着深邃的科学原理和精妙的工程实践。 本书,《洞见机器的“耳朵”:从原理到实战的智能语音交互解析》,将带您一同踏上一段深入探索智能语音识别奥秘的旅程。我们不满足于仅仅了解语音助手如何工作,而是致力于揭示隐藏在其背后的核心技术,剖析其运作的底层逻辑,并提供一套系统性的方法,指导您如何从零开始构建一个属于自己的语音识别系统。 一、 语音的本质:解码人类交流的声学密码 在深入研究识别算法之前,我们必须先理解“听”这个行为本身。人类的声音是如何产生的?声波在空气中如何传播?又如何在接收端被大脑解读?本书将从声学物理学的基础出发,详细讲解语音的产生机制(声带振动、声道共振等),以及声音信号的特性(频率、振幅、相位)。我们将探讨不同语言、不同语种在声学上的差异,以及噪声、口音、语速等因素对语音信号的干扰。 您将了解到,一段语音信号在被机器处理之前,需要经历一系列复杂的预处理步骤。这包括: 信号采集与数字化: 如何将模拟的声波信号转换为数字信号,并为其选择合适的采样率和位深。 预加重与分帧: 如何增强高频成分以突出语音的细节,并将连续的语音信号分割成短小的、近似静态的帧。 加窗处理: 如何对每一帧信号应用不同的窗函数,以平滑帧的边缘,减少频谱泄漏。 特征提取: 这是语音识别中至关重要的一步。我们将深入讲解MFCC(梅尔频率倒谱系数)、PLP(感知线性预测)等经典特征提取方法,解释它们如何模拟人耳的听觉特性,提取出具有区分度的语音特征。您还将了解到,现代语音识别系统中,基于深度学习的端到端特征提取方法正变得越来越主流。 二、 语音识别的模型:从统计到深度学习的演进之路 理解了语音信号的本质和预处理过程,接下来便是如何让机器“听懂”这些信号。本书将系统性地介绍语音识别模型的演进历程,从早期的统计模型,到如今席卷人工智能领域的深度学习模型。 隐马尔可夫模型(HMM): 作为统计语音识别的基石,HMM在过去数十年中发挥了不可替代的作用。我们将详细讲解HMM的三个基本问题:评估、解码和学习。您将理解HMM如何利用状态转移和观测概率来建模语音的发音过程,以及GMM-HMM(高斯混合模型-隐马尔可夫模型)的工作原理。 声学模型与语言模型: 传统语音识别系统通常由声学模型和语言模型协同工作。我们将深入剖析声学模型如何将提取出的声学特征映射到发音单元(如音素),而语言模型则负责判断一个词序列在语法和语义上的合理性。 深度学习的革命: 深度学习的出现,极大地提升了语音识别的准确率。本书将重点介绍几种在语音识别领域取得巨大成功的深度学习模型: 深度神经网络(DNN): 作为HMM的替代或增强,DNN能够学习更复杂、更具判别力的声学特征。 循环神经网络(RNN)及其变种(LSTM、GRU): RNN强大的时序建模能力,使其非常适合处理具有前后依赖关系的语音信号。我们将详细讲解LSTM和GRU如何通过门控机制解决RNN的梯度消失问题,从而捕捉长距离的语音依赖。 卷积神经网络(CNN): CNN在图像识别领域的成功也延伸到了语音识别,尤其是在特征提取和局部模式识别方面。 CTC(Connectionist Temporal Classification): CTC是一种无监督序列对齐的方法,它允许神经网络直接从语音信号预测输出序列,省去了复杂的帧对齐过程。我们将详细解析CTC的原理,以及它在端到端语音识别中的重要作用。 Attention机制与Transformer: Attention机制的引入,使得模型能够聚焦于语音信号中与当前预测最相关的部分。Transformer模型则进一步抛弃了RNN的顺序依赖,完全基于Attention机制,在序列建模任务上取得了令人瞩目的成就,并被广泛应用于现代语音识别系统。 三、 端到端语音识别:走向简洁与高效 近年来,“端到端”语音识别系统成为了研究的热点。与传统模型需要多个独立训练的组件(声学模型、发音词典、语言模型)不同,端到端模型能够直接将输入的语音信号映射到输出的文本序列,大大简化了系统构建的复杂度,并取得了更高的识别性能。 本书将深入探讨几种主流的端到端语音识别架构: Attention-based Encoder-Decoder模型: 这种模型包含一个编码器(Encoder)用于将语音特征序列编码成一个隐藏表示,以及一个解码器(Decoder)用于根据编码器的输出生成文本序列。Attention机制在解码器中发挥着关键作用,指导其在生成每个字符时关注输入序列的不同部分。 RNN Transducer(RNN-T): RNN-T是一种结合了CTC和Encoder-Decoder思想的模型,它能够实时进行语音识别,并且对输入序列和输出序列的对齐方式更加灵活。我们将详细解析RNN-T的结构和训练方法。 Conformer模型: Conformer结合了CNN的局部感知能力和Transformer的全局依赖建模能力,是当前语音识别领域最先进的模型之一。我们将剖析Conformer的设计理念,以及它如何在实际应用中取得优异表现。 四、 构建您的第一个语音识别系统:从数据到部署 理论知识的学习固然重要,但将这些知识转化为实际可用的系统,才是检验学习成果的最终目标。本书将为您提供一条清晰的实践路径,指导您完成一个完整的语音识别项目。 数据集的准备与处理: 您将学习如何获取公开的语音数据集,以及如何对数据进行清洗、标注、增强等操作,以构建高质量的训练集。 模型的选择与训练: 我们将指导您如何根据实际需求选择合适的语音识别模型(如使用Kaldi、ESPnet等开源框架),并详细介绍模型的训练流程,包括超参数调优、损失函数选择、优化器使用等。 模型评估与调优: 您将学习如何使用WER(字错误率)、CER(词错误率)等指标来评估模型的性能,并掌握针对性地进行模型调优的技术,以进一步提升识别精度。 部署与集成: 最终,我们将引导您将训练好的模型部署到实际应用中,例如通过API接口提供服务,或者集成到嵌入式设备中,实现机器的智能“倾听”。 五、 挑战与未来:探索语音识别的无限可能 语音识别技术仍在不断发展,面临着诸多挑战,同时也孕育着无限的可能。本书最后的部分将展望语音识别技术的未来发展趋势,包括: 低资源语言识别: 如何在数据稀缺的语言上构建有效的语音识别系统。 跨语言和多语言识别: 实现同一系统支持多种语言的语音识别。 个性化语音识别: 针对特定用户的口音、语速进行优化。 鲁棒性与抗干扰能力: 提高系统在复杂噪声环境下的识别性能。 情感计算与对话系统: 将语音识别与情感分析、自然语言理解相结合,构建更智能的对话系统。 语音合成的融合: 实现自然流畅的语音交互。 《洞见机器的“耳朵”:从原理到实战的智能语音交互解析》,不仅仅是一本书,更是一扇通往人工智能核心领域的大门。无论您是语音技术的研究者、工程师,还是对人工智能充满好奇的爱好者,本书都将为您提供最前沿的知识、最系统的理论、最实用的实践指导。让我们一起,用科学的严谨和创新的精神,揭开机器“耳朵”的秘密,开启智能语音交互的新篇章!

用户评价

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我是在一个偶然的机会下接触到这本书的,当时正在寻找能够提升语音识别模型性能的方法,尤其是针对中文语料的优化。坦白说,市面上关于深度学习和语音识别的书籍不在少数,但很多要么过于理论化,要么过于浅尝辄止,很难满足我这种需要实际落地需求的开发者。而《解析深度学习:语音识别实践》则恰恰填补了这一空白。它并没有简单罗列各种算法,而是深入剖析了算法的内在机制,以及它们如何与语音识别任务的特点相契合。书中关于声学模型、语言模型、解码器等关键组成部分的详细介绍,让我对整个语音识别流程有了更全面的认识。我特别欣赏作者在讲解过程中,总能联系实际应用场景,例如针对不同口音、噪声环境下的识别挑战,并提供了相应的解决方案。书中的案例分析也非常有借鉴意义,通过对真实世界问题的拆解和分析,让我学到了很多宝贵的实战经验。更重要的是,这本书的写作风格严谨而不失趣味,让我在学习技术的同时,也能保持高度的兴趣和专注。读完这本书,我感觉自己的技术视野得到了极大的拓展,也更有信心去应对更复杂的语音识别项目。

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作为一名对人工智能技术充满热情的研究生,我一直渴望能够深入理解语音识别的底层原理,并将其应用于我的学术研究。当我翻开《解析深度学习:语音识别实践》时,我被作者严谨的学术态度和清晰的逻辑结构深深吸引。这本书不仅仅是一本技术教程,更像是一份关于现代语音识别技术发展的综述。它系统地梳理了从传统语音识别方法到各种深度学习模型的演变历程,并对每种方法的优缺点进行了客观的评价。我尤其欣赏书中对数学公式的推导和讲解,虽然有些部分涉及到高等数学,但在作者的引导下,我能够逐步理解其背后的含义,并认识到这些数学理论在模型设计中的重要性。此外,书中还探讨了当前语音识别领域的一些前沿问题,例如端到端模型、小样本学习、跨语言识别等,这对我规划未来的研究方向提供了宝贵的启示。每章节的总结和思考题,都促使我深入反思所学知识,并尝试将其与我目前的研究课题相结合。这本书为我提供了一个坚实的理论基础,也激发了我对语音识别领域更深层次的探索欲望。

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这本书简直是为我量身定做的!一直以来,我对语音识别技术充满了好奇,也尝试过阅读一些相关的论文和资料,但总感觉门槛太高,很多概念云里雾里。直到我遇到了《解析深度学习:语音识别实践》,我才真正找到了那种“拨开云雾见月明”的感觉。作者的讲解方式非常深入浅出,从最基础的语音信号处理原理讲起,循序渐进地引入深度学习的概念,然后一步步构建出完整的语音识别系统。我尤其喜欢书中对各种神经网络模型,比如CNN、RNN、LSTM以及Transformer在语音识别中的应用讲解,都配有详实的理论分析和实际操作指导。书中的代码示例清晰易懂,即使我之前没有太多深度学习的实战经验,也能跟着书中的步骤一步步跑通,并且能够理解每一行代码背后的逻辑。更让我惊喜的是,作者并没有止步于理论,而是详细介绍了如何将这些模型应用到实际的语音识别任务中,包括数据预处理、模型训练、评估以及部署等关键环节。我感觉通过这本书,我已经建立起了一个扎实的深度学习语音识别知识体系,并且具备了独立解决实际问题的能力。这不仅仅是一本技术书籍,更像是一位经验丰富的导师,耐心地引导我探索这个令人着迷的领域。

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在学习《解析深度学习:语音识别实践》之前,我对语音识别的理解仅限于“能够识别出我说的话”的层面,对于其背后的技术原理知之甚少。这本书彻底改变了我的认知。它像一位博学的向导,带领我深入探索语音信号处理的奥秘,从声学特征的提取,到如何用深度学习模型捕捉语音的复杂模式,每一步都讲解得非常透彻。我最喜欢的是书中对不同模型结构的细致解读,例如卷积神经网络如何捕获语音的局部特征,循环神经网络如何处理序列信息,以及Transformer模型如何凭借其强大的并行计算能力和注意力机制在语音识别领域大放异彩。书中提供的代码示例,不仅仅是功能的实现,更是对理论知识的生动诠释。我尝试着运行了其中的一些代码,亲眼看到模型是如何从无到有地学习和进步,这让我对深度学习的强大能力有了更直观的感受。此外,书中还触及了当前语音识别研究的前沿方向,例如如何提高模型对非标准语音的鲁棒性,以及如何实现个性化的语音识别,这让我对未来的语音技术发展充满了期待。这本书的价值在于,它不仅教会了我“是什么”,更教会了我“为什么”,让我能够真正理解并掌握语音识别的核心技术。

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我是一名在初创公司工作的技术人员,日常工作中经常需要接触到各种AI相关的技术,其中语音识别的应用场景也越来越广泛。这次的《解析深度学习:语音识别实践》这本书,真的是给了我很大的启发。它让我对之前一些模糊的概念有了更清晰的认识。比如,我之前对CTC Loss和Attention机制在语音识别中的作用一直不是很理解,看了这本书之后,豁然开朗,明白了它们是如何有效地解决时间对齐和上下文依赖的问题的。书中对模型训练过程的详细描述,包括超参数的选择、正则化方法的应用以及如何进行模型评估和调优,都非常实用。我特别喜欢书中关于实际部署的章节,它考虑到了模型在资源受限环境下的性能问题,并提供了一些优化建议。这对于我们这种需要快速迭代和部署产品的公司来说,非常有价值。阅读这本书的过程,就像在与一位经验丰富的工程师进行一对一的交流,他能够精准地捕捉到我们在实际工作中遇到的痛点,并给出切实可行的解决方案。这本书的知识密度很高,但得益于作者的精心组织,读起来并不枯燥,反而充满了解决问题的成就感。

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很不错的书,强烈推荐

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商品非常好,符合描述,配送很及时

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整体还不错,希望京东越做越好

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很好

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不错,非常好,讲解很清楚

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快递没损坏,但书本来就这样。发票都能塞进去,发货时也看到了吧。我运气太坏?就你了!也不愿意给我换一本?工具书也无所谓。但为了发票还沟通过,顺便说一下感觉会舒服点呢~

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