Система голосового управления «Умным» домом для людей с ограниченными возможностями

Статус

Активен

Аннотация

Отделение Российского университета (г. Пенза), специализирующееся в области речевых технологий, разработало систему голосового управления, применяемую в качестве инструмента управления высокоинтеллектуальным комплексом «Умный» дом для людей с ограниченными возможностями. Авторы ищут партнеров, работающих в данном направлении для научного сотрудничества.

Описание предложения

Существует необходимость создания систем социально-бытовой адаптации, т.е. обеспечение инвалидов специализированными средствами, помогающими им решить проблемы в сферах здравоохранения, быта, транспорта, социальной защиты и образования. По этой причине актуальной является разработка системы для людей с ограниченными возможностями, предназначенной для управления средствами технического назначения («Умный» дом) с помощью голосовых команд, в качестве которых могут выступать любые акустические сигналы, способные воспроизводить люди с ограниченными возможностями (искаженная речь, определенные звуковые метки в форме мычание, хрипа и т.д.) В существующих системах голосового управления для обработки и анализа речевых сигналов, как правило, используются два основных подхода: обработка и анализ во временной области и в частотной. Но оба подхода обработки не адаптивны – проводятся по выборке данных достаточно большой длительности, и короткие локальные изменения не вносят значительного вклада в результирующий анализ речевого сигнала. Исходя из этого следует, что для разработки эффективных методов, алгоритмов и средств обработки речевых сигналов в системах голосового управления необходимо использовать адаптивные математические методы. По этой причине предложено использовать метод декомпозиции на эмпирические моды. Отделение Российского университета из города Пензы разработало систему голосового управления «Умный» дом, основанную именно на адаптивной технологии обработки речевых сигналов и применяемую в качестве инструмента управления высокоинтеллектуальным комплексом «Умный» дом для людей с ограниченными возможностями. Превосходством данного подхода является высокая адаптивность. Составляющие речевого сигнала, полученные в результате декомпозиции, позволяют выявить уникальные свойства голоса пользователей системы голосового управления. Предлагаемая технология адаптивного разложения метода декомпозиции на эмпирические моды, за счет которых обеспечивается конкурентоспособность в сравнении с другими методами обработки речевых сигналов, отвечает высокой адаптивности к кратковременным изменениям в речевых сигналах, детальному выявление скрытых модуляций и областей концентрации энергии, возможности анализа как глобальных, так и локальных свойств речевых сигналов, использованию меньших вычислительных ресурсов. Наиболее близкими конкурентами-аналогами (технологиями обработки речевых сигналов) являются: готовый программный компонент распознавания речи, открытый интерфейс прикладного программирования. Основным отличием предлагаемой Российским университетом (г. Пенза) методики от вышеуказанных конкурентов является применение адаптивной технологии разложения метода декомпозиции на эмпирические моды в алгоритмах и узлах обработки речевых сигналов. Что позволяет повысить конкурентоспособность потребительских свойств предлагаемой системы голосового управления для людей с ограниченными возможностями за счет повышения быстродействия; повышения точности распознавания голосовых команд; увеличения уровня допустимого шума, при котором система обеспечивает заявленную точность распознавания; персонализации пользователей (дикторонезависимое / дикторозависимое голосовое управление); полноценной работоспособности без необходимости доступа в сеть интернет. Авторы ищут партнеров, работающих в данном направлении для научного сотрудничества. В рамках соглашения о научном сотрудничестве авторы планируют провести дополнительные совместные научные исследования по данному направлению с целью достижения желаемого результата – апробирования данной методики на людях с ограниченными возможностями для дальнейшего внедрения разработки в процесс их жизнедеятельности: для улучшения качества жизни и адаптации в обществе (использование данной технологии применительно при патологических отклонениях в работе системы органов дыхания и расширяет функциональные возможности прогнозирования заболеваний органов дыхания по речи говорящего).

Инновационные аспекты и преимущества

Адаптивная технология обработки речевых сигналов основана на уникальном методе декомпозиции на эмпирические моды (ДЭМ). Адаптивность метода заключается в том, что базисные функции, используемые при обработке (декомпозиции), извлекаются непосредственно из исходного речевого сигнала и позволяют анализировать только ему свойственные особенности. Использование ДЭМ в обработке обеспечит: - высокую адаптивность к кратковременным изменениям в речевых сигналах; - детальное выявление скрытых модуляций и областей концентрации энергии; - возможность анализировать как глобальные, так и локальные свойства речевых сигналов; - использовать меньшие вычислительные ресурсы. В свою очередь вышеперечисленные преимущества обработки с использованием ДЭМ повысят потребительские свойства системы голосового управления «Умным» домом: - точность распознавания; - уровень допустимого шума, обеспечивающий точное распознавание; - персонализация (дикторонезависимое/дикторозависимое голосовое управление).

Текущая стадия развития

Проводится научно-исследовательская работа, направленная на подтверждение заявленной авторами концепции и выявление недостатков применения адаптивного метода ДЭМ в обработке речевых сигналов.

Технологические ключевые слова

11002 Образование, обучение
11 СОЦИАЛЬНЫЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

Коды рыночных применений

07005004 Образование, учебные пособия и канцтовары
07005 Потребительские услуги
07 ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЙ СЕКТОР

Права интеллектуальной собственности

Авторские права

Предпочитаемые страны

Российская Федерация

Дата профиля

03.12.2015