Российская компания «ИстраСофт» известна пакетом для обучения английскому языку с визуальным контролем произношения «Профессор Хиггинс». Развивая «Хиггинса», сотрудники «ИстраСофт» совершили технологический прорыв, значение которого трудно переоценить: они научились членить слова на элементарные сегменты, соответствующие звукам речи, независимо от диктора и от языка (Существующие системы распознавания Речи не производят сегментации, наименьшей единицей для них является слово.) Демонстрация новой технологии выглядит пока не очень эффектно: это всего-навсего упаковка и распаковка звуковых файлов с записью речи - правда, с высокими коэффициентами сжатия. Если файл был сжат сильно, то после распаковки в нем появляются отчетливо слышные границы между сегментами; использованию программы по прямому назначению они, конечно, мешают, но специалисту позволяют убедиться в правильности членения.
В соответствии с этим решение задачи речевых технологий можно представить в виде схемы рис. 5.
В
основе алгоритма лежит выделение фонем из потока слитной речи в режиме реального времени, их кодирование и последующее восстановление, однако у разработчиков нет единого мнения о том, что считать фонемой при машинной обработке речи. Способ, предложенный фирмой «ИстраСофт», допускает сжатие речи в 200 раз, причем при сжатии менее чем в 40 раз качество сигнала практически не падает.
Чтобы создать основанную на новой технологии систему распознавания, необходимо «привязать» сегментацию к конкретному языку с помощью двух словарей – «звукового», сопоставляющего реальным звукам речи определенные фонемы, т. е. смыслоразличительные единицы (на слух мы, как правило, воспринимаем именно фонемы родного языка, не замечая различий между их вариантами, обусловленными, например, позицией), и «фонетико–орфографического», который будет переводить фонемную запись в письменную. Принципиально ничего сложного здесь нет: это вполне рутинная, умеренно трудоемкая техническая задача.
Интеллектуальная обработка речи на уровне фонем перспективна не только как способ сжатия, но и как шаг на пути к созданию нового поколения систем распознавания речи.
Engine– «машины» синтеза и распознавания речи
«Машина» (в просторечии – «движок») – это пакет программных средств, выполняющих строго определенную задачу и поставляющий интерфейс для использования его возможностей В настоящее время существует целый ряд машин синтеза и Опознавания речи, которые разработаны для использования совместно с MS Speech API.
smARTspeakCS– настраиваемая независимая от языка «машина» распознавания речи для набора цифр, указания имен и речевой навигации, т. е. для приложений, используемых в сотовых телефонах и беспроводных устройствах. Созданный для использования в указанных устройствах, smARTspeak CS удовлетворяет потребностям как пользователей, так и разработчиков: иммунитет к фоновому шуму, малые требования к процессору и памяти, совместимость с MS SAPI 5.0, оптимизация для средств быстрой разработки приложений и для интеграции в сертифицированные устройства.Conversayпредоставляет решение для речевого взаимодействия с информацией, поставляемой через сеть, включая Internet в случае, когда другие интерфейсы слишком сложны или отсутствуют. Conversay разрабатывает речевую технологию, которая позволяет пользователям взаимодействовать через мобильные устройства привычным для себя способом.Lernout&Hauspie.Система компании L&H позволяет настраивать чтение аббревиатур и слов (ударения). Продукт, активно продвигаемый Microsoft.Digalo.Голосовой «движок» для русского языка Digalo – продукт французской фирмы Elan Informatique. Digalo различает буквы «Е» и «Е» и виртуозно владеет русской ненормативной лексикой. В основном ошибки в ударениях приходятся на некоторые фамилии и имена, малоупотребительные слова и термины, замечено не всегда корректное озвучивание чисел и очень акцентированное произнесение слов «нет» и «не». Разработчики обещают в дальнейшем сделать возможной корректировку произнесения отдельных слов и слогов.Аctor5.Новый «движок» фирмы Loquendo «Actor 5» предназначен для использования в областях голосовых технологий и сервиса. Синтезирует речь на итальянском, испанском, английском, немецком, мексиканском, бразильском и американском иском диалекте (русского, к сожалению, нет).PCVoiceClub.Движок синтеза речи Клуба голосовых технологий при Научном Парке МГУ. При его создании использована базовая технология синтеза речи, разработанная на филологическом факультете МГУ. Синтезатор характеризуется высоким качеством синтеза речи, что позволяет прослушивать тексты без их специальной подготовки. Позволяет синтезировать речь на английском и русском языках. Кроме того, имеет около десятка голосовых типажей (робот, эльф, мышь и пр.) Имеются возможности редактирования голосов. Помимо стандартных функций синтеза речи имеется дополнительная функция встраивания в текст управляющих символов, которые позволяют устанавливать паузы, изменять тембр, тон и длительность звучания. К примеру, можно, отредактировав текст, заставить синтезатор петь.
3. Геоинформационные технологииГеоинформационные технологии можно определить как совокупность программно-технологических средств получения новых видов информации об окружающем мире. Геоинформационные технологии предназначены для повышения эффективности: процессов управления, хранения и представления информации, обработки и поддержки принятия решений. По сфере использования ГИС не имеют себе равных. Они применяются в транспорте, навигации, геологии, географии, военном деле, топографии, экономике и т.д. Переход к автоматизированным методам создания карт с помощью ГИС имеет ряд преимуществ:
-
повышение точности картографической информации;
-
сокращение трудозатрат на изготовление продукции;
-
увеличение производительности труда за счет автоматизации от дельных операций или исключения их.
Методологической основой процессов обработки информации в ГИС является цифровое моделирование местности, объединяющее процессы сбора первичной информации, ее моделирования и обновления, обработки и формирования документов.За счет применения современных технических средств осуществляется автоматизация полевых и камеральных работ.Использование ГИС происходит на разных уровнях. Это обусловлено многообразием геоинформационных технологий.Выделяют следующие территориальные уровни использования ГИС в России:
-
глобальный уровень – Россия на глобальном и евразийском фоне, масштаб 1: 4 500 000 – 1: 100 000 000;
-
всероссийский уровень – вся территория страны, включая прибрежные акватории и приграничные районы, масштаб 1: 2 500 000–1: 20 000 000;
-
региональный уровень – крупные природные и экономические регионы, субъекты Федерации, масштаб 1: 500 000 – 1: 4 000 000;
-
локальный уровень – области, районы, национальные парки, ареал кризисных ситуаций, масштаб 1: 50 000 – 1 000 000;
-
муниципальный уровень – города, городские районы, пригородные зоны, масштаб 1: 50 000 и крупнее.
К основным компонентам ГИС относят: техническое, программное, информационное обеспечение. Требования к компонентам ГИС определяются, в первую очередь, пользователем, перед которым стоит конкретная задача (учет природных ресурсов, либо управление инфраструктурой города), которая должна быть решена для определенной территории, отличающейся природными условиями и степенью ее освоения.Техническое обеспечение – это комплекс аппаратных средств
, применяемых при функционировании ГИС: рабочая станция или персональный компьютер (ПК), устройства ввода–вывода информации, устройства обработки и хранения данных, средства телекоммуникации.
Рабочая станция или ПК являются ядром любой информационной системы и предназначены для управления работой ГИС и выполнения процессов обработки данных, основанных на вычислительных или логических операциях. Современные ГИС способны оперативно обрабатывать огромные массивы информации и визуализировать результаты.
Ввод данных реализуется с помощью разных технических средств и методов: непосредственно с клавиатуры, с помощью дигитайзера или сканера, через внешние компьютерные системы. Пространственные данные могут быть получены электронными геодезическими приборами, непосредственно с помощью дигитайзера и сканера, либо по результатам обработки снимков на аналитических фотограмметрических приборах или цифровых фотограмметрических станциях.
Устройства для обработки и хранения данных сконцентрированы в системном блоке, включающем в себя центральный процессор, оперативную память, внешние запоминающие устройства и пользовательский интерфейс.
Устройства вывода данных должны обеспечивать наглядное представление результатов, прежде всего на мониторе, а также в виде графических оригиналов, получаемых на принтере или плоттере (графопостроителе), кроме того, обязательна реализация экспорта данных во внешние системы.
Программное обеспечение – совокупность программных средств, реализующих функциональные возможностей ГИС, и программных документов, необходимых при их эксплуатации.
Структурно программное обеспечение ГИС включает базовые и прикладные программные средства.
Базовые программные средства включают: операционные системы (ОС), программные среды, сетевое программное обеспечение и системы управления базами данных. Операционные системы предназначены для управления ресурсами ЭВМ и процессами, использующими эти ресурсы. На настоящее время основные ОС: Windows и Unix.
Любая ГИС работает с данными двух типов данных – пространственными и атрибутивными. Для их ведения программное обеспечение должно включить систему управления базами тех и других данных (СУБД), а также модули управления средствами ввода и вывода данных, систему визуализации данных и модули для выполнения пространственного анализа.
Прикладные программные средства предназначены для решения специализированных задач в конкретной предметной области и реализуются в виде отдельных
приложений и утилит.Информационное обеспечение – совокупность массивов информации, систем кодирования и классификации информации. Информационное обеспечение составляют реализованные решения по видам, объемам, размещению и формам организации информации, включая поиск и оценку источников данных, набор методов ввода данных, проектирование баз данных, их ведение и метасопровождение. Особенность хранения пространственных данных в ГИС – их разделение на слои. Многослойная организация электронной карты, при наличии гибкого механизма управления слоями, позволяет объединить и отобразить гораздо большее количество информации, чем на обычной карте. Данные о пространственном положении (географические данные) и связанные с ними табличные могут подготавливаться самим пользователем либо приобретаться. Для такого обмена данными важна инфраструктура пространственных данных.Инфраструктура пространственных данных определяется нормативно–правовыми документами, механизмами организации и интеграции пространственных данных, а также их доступность разным пользователям. Инфраструктура пространственных данных включает три необходимых компонента: базовую пространственную информацию, стандартизацию пространственных данных, базы метаданных и механизм обмена данными.Геоинформационные системы и ГИС–технологии объединяют компьютерную картографию и системы управления базами данных. Концепция технологии ГИС состоит в создании многослойной электронной карты, опорный слой которой описывает географию территории,а каждый из остальных слоев – один из аспектов состояния территории. Тем самым ГИС–технологии определяют специфическую область работы с информацией.Технология ГИС применима везде, где необходимо учитывать, обрабатывать и демонстрировать территориально распределенную информацию. Пользователями ГИС–технологии могутбыть как организации, чья деятельность целиком базируется на земле владельцы нефтегазовых предприятий, экологические службы, жилищно–коммунальное хозяйство, так и многочисленные коммерческие предприятия – банки, страховые, торговые и строительные фирмы, чья успешная работа во многом зависит от правильного и своевременного учета территориального фактора.В основе любой ГИС лежит информация о каком-либо участке земной поверхности: континенте, стране, городе, улице.БД организуется в виде набора слоев информации. Основной шрифт содержит географически привязанную карту местности (топооснова). На