В Пермском Политехе нашли способ научить роботов говорить более эмоционально
Сегодня в области искусственного интеллекта достаточно актуальны вопросы распознавания эмоций и эмоционального изменения голоса. В частности, эти технологии можно использовать в робототехнике, человеко-машинном взаимодействии, для голосового обучения, а также для определения физического состояния водителей. Ученые из Пермского Политеха предложили способ, который позволит роботам «считывать» эмоции людей и воспроизводить их в собственной речи. С помощью изменения интонации и ритма ученые создали эмоциональный голос.
Результаты исследования они представили в журнале 2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus). Эмоции — это особый вид психических процессов, которые выражают то, что человек думает о своих отношениях с окружающей средой и самим собой. Способность испытывать их развивалась в процессе эволюции живых существ, помогая им более успешно адаптироваться к условиям жизни.
Несмотря на то, что люди выражают чувства по-разному, есть универсальные эмоции, которые понятны для представителей различных культур. Но одна из проблем распознавания эмоций и синтеза речи состоит в том, что нет их точной формализации: люди могут интерпретировать чувства других неоднозначно и нечетко.
«В последнее время появилось много способов распознавания эмоций, в том числе с помощью искусственных нейронных сетей. Но научить робота воспроизводить эмоциональную речь все еще достаточно сложно. Это многоэтапный процесс, который включает анализ человеческой речи и обнаружение эмоций во всех фразах, а затем синтез речи робота с необходимыми эмоциями.
Каждый из этих шагов отличается высокой степенью неопределенности. Чтобы научить робота человеческому тону, тембру и эмоциям, мы предложили использовать прямое обучение по аналогии», – рассказывает один из разработчиков, магистрант кафедры «Автоматика и телемеханика» электротехнического факультета Пермского Политеха Ян Якубчик.
Разработчики обнаружили эмоциональный интонационный паттерн в речи и воссоздали его по той же фразе, произнесенной другим голосом. Из-за различий в говорении и эмоциях разных людей существует разница в скорости и ритме речи. По словам ученых, необходимо найти повторяющиеся звуки во фразах и сопоставить их, чтобы верно изменить высоту тона и ритм речи робота. Чтобы найти оптимальное соответствие между временными рядами, представляющими звуки, они использовали технику динамического преобразования времени.
Для оценки работы метода ученые провели эксперимент. С помощью студентов Пермского института культуры они записали восемь голосовых форматов эмоций и первый голос в спокойном тоне. Далее были разработаны матмодели эмоций голоса с помощью двух методов: наименьших квадратов и кепстральных коэффициентов. Таким образом удалось синтезировать измененные голоса.
«Чтобы добавить эмоции к полученному голосу робота, мы использовали третий метод – прямое обучение. Неэмоциональная фраза корректируется с помощью матмодели эмоций. Метод позволяет изменять интонацию фразы, оставляя текст прежним», — поясняет научный руководитель разработчика, доцент кафедры автоматики и телемеханики Пермского Политеха, кандидат технических наук Юрий Липин.
Алгоритм позволил создать несколько фраз, которые звучали достаточно естественно. В дальнейших планах разработчиков – создание языковой модели для распознавания и воссоздания эмоций, так как изменение речи в зависимости от эмоций во многом зависит от языка.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно