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Migliorare il riconoscimento vocale con grandi modelli linguistici

I LLM migliorano l'accuratezza e la correzione degli errori nei sistemi di riconoscimento vocale.

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Indice

La tecnologia di riconoscimento vocale aiuta i computer a capire il linguaggio parlato. Viene usata in varie applicazioni come assistenti virtuali e servizi di trascrizione. Una parte importante per migliorare il riconoscimento vocale è correggere gli errori che avvengono quando si converte il parlato in testo. Questo articolo parla di come i modelli linguistici di grandi dimensioni (LLM) possano migliorare questi sistemi di riconoscimento vocale, concentrandosi sulla correzione degli errori senza dover cambiare i modelli stessi.

Cosa sono i modelli linguistici di grandi dimensioni?

I modelli linguistici di grandi dimensioni sono potenti programmi informatici progettati per capire e generare testo simile a quello umano. Imparano da enormi quantità di materiale scritto, acquisendo conoscenze sui modelli e le strutture della lingua. Questi modelli possono essere applicati a diversi compiti, incluso il riconoscimento vocale, dove aiutano a dare senso a parole che il sistema di riconoscimento vocale iniziale potrebbe non aver capito correttamente.

Il ruolo della correzione degli errori nel riconoscimento vocale

Anche i migliori sistemi di riconoscimento vocale fanno errori. Le parole possono essere male interpretate o trascritte in modo errato, portando a errori che devono essere corretti. La correzione degli errori mira a migliorare l'output identificando e correggendo questi sbagli. Tradizionalmente, la correzione degli errori si basava su modelli appositamente addestrati e perfezionati per compiti specifici. Tuttavia, i recenti progressi mostrano che gli LLM possono aiutare in questo lavoro senza necessità di ulteriore addestramento.

Come possono aiutare gli LLM

Gli LLM possono agire come aiutanti dopo il processo di riconoscimento iniziale. Una volta che un sistema di riconoscimento vocale produce un elenco di possibili output testuali (chiamati ipotesi N-best), un LLM può prendere questi output e migliorarli. Questo processo coinvolge due strategie principali: correggere gli errori prima della rivalutazione e usare l'LLM per rivalutare direttamente le ipotesi.

Correzione degli errori

Il primo metodo di utilizzo degli LLM è la correzione degli errori. Questo approccio esamina gli output iniziali del sistema di riconoscimento vocale e utilizza la conoscenza contenuta nell'LLM per correggere gli errori. Ad esempio, se il modello trascrive "riconoscere il parlato con intelligenza artificiale" come "reckon eyes speech with artificial intelligence," l'LLM può identificare l'errore e sostituirlo con la versione corretta.

Rivalutazione diretta

Il secondo metodo consiste nella rivalutazione delle ipotesi. Questo significa che l'LLM valuta direttamente le varie opzioni di output fornite dal sistema di riconoscimento vocale. L'obiettivo è riorganizzare queste opzioni in base alla loro accuratezza. L'LLM fa questo assegnando probabilità a ciascuna possibilità, consentendo all'opzione migliore o più probabile di emergere.

Apprendimento contestuale negli LLM

Una caratteristica interessante degli LLM è quella che si chiama "apprendimento contestuale." Qui, il modello utilizza indizi di contesto dall'input fornito per prendere decisioni o correzioni. Invece di aver bisogno di un addestramento estensivo su un compito specifico, il modello può imparare da pochi esempi o addirittura senza precedenti. Questa flessibilità rende gli LLM particolarmente utili per compiti di riconoscimento vocale, poiché possono adattarsi a vari tipi di linguaggio parlato e contesti.

Due pipeline chiave per l'uso degli LLM nel riconoscimento vocale

L'uso degli LLM nel riconoscimento vocale può essere implementato attraverso due approcci principali: correzione degli errori seguita da rivalutazione o utilizzo degli LLM per rivalutazione diretta.

Pipeline 1: Correzione degli errori seguita da rivalutazione

Nella prima pipeline, il riconoscimento iniziale produce un insieme di possibili traduzioni. L'LLM prima rivede queste traduzioni per errori e li corregge. Dopo di ciò, un sistema di rivalutazione valuta gli output migliorati e determina il migliore.

Pipeline 2: Rivalutazione diretta con gli LLM

Nella seconda pipeline, gli LLM eseguono direttamente i compiti di rivalutazione. Invece di fare affidamento su un modello di rivalutazione separato, l'LLM prende gli output iniziali e li valuta da solo. Questo metodo spesso porta a miglioramenti significativi nell'accuratezza, poiché l'LLM utilizza la sua comprensione del linguaggio per selezionare la trascrizione più appropriata.

Risultati sperimentali

La ricerca ha dimostrato che l'uso degli LLM per il riconoscimento vocale riduce significativamente i tassi di errore. I risultati indicano che applicare questi modelli può portare a miglioramenti nella produzione di output testuali. Ad esempio, in valutazioni dove sono stati applicati gli LLM, c'è stata una diminuzione evidente dei tassi di errore delle parole (WER), dimostrando quanto efficacemente gli LLM possano migliorare l'accuratezza delle trascrizioni.

Apprendimento zero-shot e few-shot

Un aspetto importante degli LLM è la loro capacità di eseguire apprendimento zero-shot e few-shot. Nell'apprendimento zero-shot, il modello può svolgere compiti per cui non è stato esplicitamente addestrato, facendo affidamento esclusivamente sulla comprensione acquisita durante la fase di addestramento iniziale. Nell'apprendimento few-shot, il modello utilizza un numero limitato di esempi per imparare a eseguire un compito, consentendogli di adattarsi rapidamente e in modo efficace a nuove situazioni.

Comprendere i risultati

I risultati provenienti dall'uso degli LLM con queste tecniche sono promettenti. Sfruttando il loro potere, è possibile ottenere un processo di riconoscimento più raffinato e accurato, portando a risultati migliori in applicazioni che coinvolgono tecnologia di riconoscimento vocale.

Vantaggi degli LLM per il riconoscimento vocale

Uno dei principali vantaggi dell'uso degli LLM per il riconoscimento vocale è la loro capacità di sfruttare conoscenze esistenti senza richiedere riaddestramento o modifiche estensive. Questa efficienza significa che le organizzazioni possono implementare gli LLM in modo relativamente semplice, portando a rapidi miglioramenti delle prestazioni. Inoltre, l'uso di questi modelli apre la porta all'integrazione di vari tipi di informazioni contestuali che possono migliorare il processo di riconoscimento in scenari in tempo reale.

Conclusione

In sintesi, utilizzare modelli linguistici di grandi dimensioni per il riconoscimento vocale può trasformare il modo in cui vengono corretti gli errori e migliorare l'accuratezza complessiva delle trascrizioni. Con la capacità di eseguire compiti come la correzione degli errori e la rivalutazione senza un addestramento aggiuntivo esteso, gli LLM rappresentano un significativo progresso nella tecnologia di riconoscimento vocale. Questi modelli possono adattarsi rapidamente a vari compiti e contesti, rendendoli inestimabili per migliorare la comunicazione uomo-computer.

L'esplorazione continua e l'applicazione degli LLM in questo campo promette di portare a miglioramenti ancora più impressionanti in futuro. Man mano che la tecnologia continua a evolversi, l'integrazione degli LLM nei sistemi di riconoscimento vocale diventerà probabilmente ancora più sofisticata, offrendo agli utenti esperienze migliorate e trascrizioni più chiare e accurate. Questo cambiamento non solo beneficia gli sviluppatori tecnologici, ma anche gli utenti che fanno affidamento sul riconoscimento vocale per varie applicazioni personali e professionali.

Fonte originale

Titolo: Generative Speech Recognition Error Correction with Large Language Models and Task-Activating Prompting

Estratto: We explore the ability of large language models (LLMs) to act as speech recognition post-processors that perform rescoring and error correction. Our first focus is on instruction prompting to let LLMs perform these task without fine-tuning, for which we evaluate different prompting schemes, both zero- and few-shot in-context learning, and a novel task activation prompting method that combines causal instructions and demonstration to increase its context windows. Next, we show that rescoring only by in-context learning with frozen LLMs achieves results that are competitive with rescoring by domain-tuned LMs, using a pretrained first-pass recognition system and rescoring output on two out-of-domain tasks (ATIS and WSJ). By combining prompting techniques with fine-tuning we achieve error rates below the N-best oracle level, showcasing the generalization power of the LLMs.

Autori: Chao-Han Huck Yang, Yile Gu, Yi-Chieh Liu, Shalini Ghosh, Ivan Bulyko, Andreas Stolcke

Ultimo aggiornamento: 2023-10-10 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2309.15649

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.15649

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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