УДК 004

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ИДЕНТИФИКАЦИИ ГОЛОСОВЫХ КОМАНД ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ БОРТОВОЙ СИСТЕМОЙ АВТОМОБИЛЯ

Артозей Екатерина Александровна
Пензенский государственный технологический университет

Аннотация
В данной статье рассматривается проблема распознавания голосовых команд для управления бортовой системой автомобиля. Рассмотрены способы повышения точности распознавания голосовых команд.

Ключевые слова: голосовая команда, идентификация, нейронная сеть, распознавание


DEVELOPMENT OF ALGORITHMS IDENTIFICATION VOICE COMMANDS TO MANAGE THE ONBOARD CAR SYSTEM

Artozey Ekaterina Aleksandrovna
Penza State Technological University

Abstract
This article deals with the problem of recognition of voice commands to control the onboard car system. Have been reviewed methods of improving the accuracy of voice recognition.

Keywords: identification, neural network, recognition, voice command


Библиографическая ссылка на статью:
Артозей Е.А. Разработка алгоритмов идентификации голосовых команд для управления бортовой системой автомобиля // Современная техника и технологии. 2015. № 9 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2015/09/7903 (дата обращения: 28.05.2017).

В настоящее время голосовое управление является наиболее удобным способом управления различными электронными приборами без физического вмешательства человека. Особую актуальность приобретает применение голосового управления в автомобилях, которое способствует более комфортному и безопасному вождению и позволяет водителю не отвлекаться на физическое управление нужным прибором, а элементарно произносить команды для его активации. Но данные системы встроены преимущественно в дорогостоящих автомобилях.

Система голосового управления позволяет не только сделать вождение автомобиля более комфортным, но и более безопасным. Распознавание речи является основной составляющей системы голосового управления, особенно, в автомобилях[1]. Оно позволяет упростить и ускорить взаимодействие человека с той или иной системой, а главное – сделать его более естественным.

Одна из основных проблем – отсутствие системы голосового управления у большинства моделей автомобилей. Актуальность данной проблемы можно обосновать тем, что большая часть людей не имеет возможности приобретать дорогостоящие модели автомобилей, в которых уже предусмотрена встроенная система голосового управления. Однако,люди имеют представление о данной технологии и желают пользоваться ею, т.е. планируют встроить такую систему в свой автомобиль.

Для точного распознавания голосовых команд необходимо разработать алгоритмы функционирования подсистемы идентификации, являющейся основой технологии распознавания речи. Чаще всего для идентификации данных применяются искусственные нейронные сети, отличающиеся наиболее точными выходными данными.

Не во всех системах распознавание речи можно считать идеальным, в частности,в автомобилях, доступных по своей стоимости большинству людей и имеющих ограниченное число опций. Как правило, такие машины максимально комфортно не оборудованы. Для наглядности была проведена классификация автомобилей по стоимости, в итоге получены 3 категории автомобилей.

Дорогие автомобили «бизнес класса» имеют стоимость 1 млн рублей и более. Это первая категория. Вторая категория включает автомобили, стоимость которых меньше миллиона рублей, но больше 600 тысяч. И третья категория – это автомобили, стоящие менее 600 тысяч рублей.

Ко второй и третьей категориям можно отнести отечественные автомобили, особенно популярные у автомобилистов, ввиду невысокой стоимости. Недостаток данных автомобилей – высокий уровень шума внутри салона, что является основной причиной отсутствия встроенных систем голосового управления.

Из-за того, что в автомобилях 2-ой и 3-ей ценовых категорий уровень шумоизоляции низкий, и во время движения образуются шумы, достигающие уровня выше среднего, возникает вопрос: как добиться точного распознавания голосовых команд в данных условиях.

Для визуального представления процессов ввода и дальнейшего распознавания голосовых команд системой голосового управления используется диаграмма деятельности подсистемы идентификации.

Данная диаграмма представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Диаграмма деятельности подсистемы идентификации

Деятельность подсистемы берет свое начало с ввода голосовой команды. Полученный сигнал преобразуется в цифровой вид ипроходит процедуру фильтрации внешних шумов. Далее, преобразованный сигнал попадает с подсистему идентификации. В данной подсистеме для распознавания команды сперваподается запрос к базе данных сигналов. При совпадении входного и сохраненного сигналов распознавание проходит успешно, икоманда передается на исполнительное устройство, выполняющееопределенное действие. Если голосовая команда не идентифицировалась, то система возвращается к началу – вводу голосовой команды, и алгоритм действийповторяется снова, пока не будет достигнут положительный результат, то естьидентификация голосовой команды.

Диаграмма деятельности, отображающая действия, происходящие во время работы вероятностной нейронной сети подсистемы идентификации, показана на рисунке 2. Вероятностная нейронная сеть имеет три слоя, через которые проходит сигнал.


Рисунок 2 – диаграмма деятельности нейронной сети

Данная диаграмма деятельности показывает действия, происходящие во время работы нейронной сети подсистемы идентификации голосовых команд.

В результате проведенного моделирования были разработаны UML-модели функционирования подсистемы идентификации голосовых команд, а именно: диаграммы деятельности подсистемы идентификации системы голосового управления и вероятностной нейронной сети. Разработанные алгоритмы могут использоваться для решения таких вопросов как [4-12].


Библиографический список
  1. Система голосового управления в автомобиле. URL: http://znanieavto.ru/komfort/golosovoe-upravlenie-avtomobilem.html, (дата обращения 09.07.2015).
  2. Bluetooth. URL: http://znamus.ru/page/blue_tooth, свободный (дата обращения 10.07.2015).
  3. Нейронные сети в системах распознавания речи. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/neyronnye-seti-v-sistemah-raspoznavaniya-rechi, свободный (дата обращения 10.07.2015).
  4. Мещерякова Е.Н., Артозей Е.А. UML-моделирование структурной динамики информационной системы голосового управления электрооборудованием автомобиля // Современные информационные технологии. 2014. № 20. С. 35-39.
  5. Мурашкина Е.Н., Михеев М.Ю. Имитационное моделирование нейросетевой идентификации сигналов сложной формы // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2014. Т. 1. С. 203-206.
  6. Куц А.В., Пискаев К.Ю., Юрманов В.А. Реализация весового интегрирования в высокоточных интегрирующих АЦП // Вопросы радиоэлектроники. 2010. Т. 3. № 5. С. 157-165.
  7. Пискаев К.Ю. Анализ проблемы повышения точности интегрирующих аналого-цифровых преобразователей // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2013. № 1 (37). С. 227-231.
  8. Михеев М.Ю., Юрманов В.А., Пискаев К.Ю. Интегрирующие АЦП с частотно-импульсной модуляцией // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2014. Т. 1. С. 315-318.
  9. Щербань А.Б., Братцев К.Е., Жашкова Т.В., Михеев М.Ю. Обобщенные структурные модели информационных объектов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2009. № 1. С. 12-22.
  10. Жашкова Т.В. Процедура идентификационно-структурного синтеза моделей для анализа критических состояний сложных систем // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 6. С. 55.
  11. Михеев М.Ю., Гудков К.В., Юрманов В.А., Юрков Н.К. Системы поверки кориолисовых расходомеров // Измерительная техника. 2012. № 8. С. 51-54.
  12. Мещерякова Е.Н. Концепция построения подсистемы идентификации и структурирования информации сигналов с датчиков на поверхностно-акустических волнах в виде информационных объектов // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2015. № 4 (26). С. 217-222.


Все статьи автора «Артозей Екатерина Александровна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: