JPS61114385A - Pattern recognizer - Google Patents
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- JPS61114385A JPS61114385A JP59234541A JP23454184A JPS61114385A JP S61114385 A JPS61114385 A JP S61114385A JP 59234541 A JP59234541 A JP 59234541A JP 23454184 A JP23454184 A JP 23454184A JP S61114385 A JPS61114385 A JP S61114385A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、入力パタンを!&!識し、認識結果として入
力パタンに対応するカテゴリ列を出力するパタン認識装
置に関し、特に、入力パタンから得られるカテゴリ列候
補から有意なカテゴリ列のみを認識結果として出力する
パタン認識装置に関する。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention provides an input pattern! &! The present invention relates to a pattern recognition device that recognizes and outputs a category string corresponding to an input pattern as a recognition result, and particularly relates to a pattern recognition device that outputs only significant category strings from category string candidates obtained from an input pattern as a recognition result.
(従来技術とその問題点)
入力パタンをカテゴリ列として認識する場合、入力パタ
ン中に含まれる各カテゴリを個々に認識し、その認識結
果のカテゴリ列を入力パタンの認識結果とすることがで
きれば、任意のカテゴリ列の入力パタンを認識すること
ができる。(Prior art and its problems) When recognizing an input pattern as a category string, if each category included in the input pattern can be recognized individually and the category string of the recognition result can be used as the recognition result of the input pattern, It can recognize input patterns of arbitrary category strings.
しかしながら、入力パタン中の各カテゴリを個個に認識
することは一般に困難である。特に、連続発声された音
声を音節列として認識する場合のように入力パタン中の
カテゴリ閲の境界が不明確な場合には、入力パタン中の
各カテゴリの位置する区間を一意に決定することから困
難である。However, it is generally difficult to individually recognize each category in an input pattern. In particular, when the boundaries of the categories in the input pattern are unclear, such as when recognizing continuously uttered speech as a syllable string, it is necessary to uniquely determine the interval in which each category in the input pattern is located. Have difficulty.
そこで、特開昭58−55995号公報「音声認識シス
テム」 (文献l)に見られるよう1こ、次に述べる方
法が従来から用いられている。Therefore, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-55995 entitled "Voice Recognition System" (Reference 1), the following methods have been used in the past.
まず入力パタン中の各部分に対して複数個のカテゴリ候
補を検出し、かつ各カテゴリ候補には認識結果としての
信頼度を与えてお(。入力パタン中のすべての部分に対
してのカテゴリ候補を検出した後に、それらのカテゴリ
候補を並べて入力パタンに対応するカテゴリ列の候補を
得る。これらのカテゴリ列候補のうちで、認識結果とし
て有意であって、しかも前記信頼度から求めたカテゴリ
列としての信頼度のできるだけ高いカテゴリ列を認識結
果とすることによって、wgR率を向上させることがで
きる。First, multiple category candidates are detected for each part of the input pattern, and each category candidate is given a reliability level as a recognition result. After detecting, those category candidates are arranged to obtain a category sequence candidate corresponding to the input pattern.Among these category sequence candidates, select one that is significant as a recognition result and is a category sequence determined from the reliability. The wgR rate can be improved by setting the category string with the highest possible reliability as the recognition result.
しかしながらこの方法は、カテゴリ列の有意性を判定す
るために、有意なカテゴリ列の辞書を検索したり、カテ
ゴリ列同士の接続可能性を判定したりすることが必要で
あり、多大な計算量を必要とするという欠点を有する。However, this method requires searching a dictionary of significant category columns and determining the possibility of connection between category columns in order to determine the significance of category columns, which requires a large amount of calculation. It has the disadvantage of requiring
そこで文献1では、入力パタンから得られるすべてのカ
テゴリ列候補のうちから、カテゴリ列としての信頼度の
高いものから順に、カテゴリ列の有意性判定を行なって
いる。Therefore, in Document 1, the significance of category strings is determined from among all category string candidates obtained from an input pattern, in descending order of reliability as a category string.
これによって、有意性判定の回数を減少させ必要な計算
量を減少させている。This reduces the number of significance determinations and the amount of required calculations.
しかしながら、前記公開特許では、一旦すべてのカテゴ
リ列候補を求めていたため、多大の計算量および記憶量
を必要とするという欠点があった。However, in the above-mentioned published patent, all category sequence candidates are found at once, which has the drawback of requiring a large amount of calculation and storage.
そこで特願昭58−214544号明細書「パタン認識
システム」 (文献2)では、以下ζこ述べる方法によ
ってすべてのカテゴリ列候補を求めることなく、有意で
かつ信頼度の高いカテゴリ列を求めることを可能にした
。Therefore, in Japanese Patent Application No. 58-214544 "Pattern Recognition System" (Reference 2), it is proposed to obtain a significant and highly reliable category string without obtaining all category string candidates using the method described below. made possible.
この方法は、人工知能の分野で知られているヒユーリス
ティック探索法(人工知能ハンドブック第1巻PP−6
7−83,共立出版、1983年4月)を応用したもの
である。This method is based on the heuristic search method (Artificial Intelligence Handbook Vol. 1 PP-6), which is known in the field of artificial intelligence.
7-83, Kyoritsu Shuppan, April 1983).
この方法では、入力パタンから得られたすべてのカテゴ
リ列候補を候補グラフという形で保持しておき、入力パ
タンの始端に対応する候補グラフの始節点から途中の任
意の節点に至る種々の長さのカテゴリ列候補のそれぞれ
に対して、該カテゴリ列候補を終端からさらに候補グラ
フの終節点まで伸ばして得た、入力パタン全体に対する
カテゴリ列候補の信頼度を推定する。この推定された信
頼度を用いると、種々の長さのカテゴリ列候補同士の信
頼度の比較を行なうことが可能となる。従って候補グラ
フから、すべてのカテゴリ列候補を求めることなく、信
頼度の高い順にカテゴリ列候補を求めることが可能とな
り、計算量・記憶量を減少させることができる。In this method, all category sequence candidates obtained from an input pattern are retained in the form of a candidate graph, and various lengths from the starting node of the candidate graph corresponding to the starting edge of the input pattern to an arbitrary node along the way are stored. For each category string candidate, the reliability of the category string candidate with respect to the entire input pattern is estimated, which is obtained by extending the category string candidate from the terminal end to the terminal node of the candidate graph. Using this estimated reliability, it becomes possible to compare the reliability of category sequence candidates of various lengths. Therefore, it is possible to find category string candidates in descending order of reliability without having to find all category string candidates from the candidate graph, and the amount of calculation and storage can be reduced.
特に、前記文献2では信頼度の推定を該カテゴリ列候補
の終端から、候補グラフの終節点までのカテゴリ候補の
実際の信頼度から算出しているために、推定の確度が高
く、計算量・記憶量の大巾な削減が可能となった。In particular, in Document 2, the reliability estimation is calculated from the actual reliability of the category candidates from the end of the category string candidate to the final node of the candidate graph, so the estimation accuracy is high and the amount of calculation is reduced. It has become possible to significantly reduce the amount of memory.
しかしながら、文献2においては、前述のように、信頼
度を、入力パタン全体のカテゴリ候補の信頼度から算出
していたために、入力パタン全体に対するカテゴリ候補
の検出が終了した後、従って入力パタン全体が入力され
た後でなければ、有意性判定を行なうことができなかっ
た。このため人力パタンを入力し始めてから、認識結果
が出力されるまでの時間が長いという欠点が存在してい
た。However, in Document 2, as mentioned above, since the reliability is calculated from the reliability of category candidates for the entire input pattern, after the detection of category candidates for the entire input pattern is completed, the entire input pattern is Significance could not be determined until after input. For this reason, there was a drawback that it took a long time from when a human pattern began to be input until the recognition result was output.
(発明の目的)
本発明の目的は、入力パタンからの候補グラフの作成と
候補グラフからの有意カテゴリ列候補検出とを並列して
行なうことにより、前記欠点を取り除いて、入力パタン
の入力開始から認識結果が得られるまでの時間がより少
ないパタン認識装置を提供することにある。(Object of the Invention) An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks by performing the creation of a candidate graph from an input pattern and the detection of significant category string candidates from the candidate graph in parallel, and to To provide a pattern recognition device that takes less time to obtain recognition results.
(発明の構成)
本発明のパタン認識装置は、入力パタンを分析し、当該
入力パタンの各部分に対して複数個のカテゴリ候補を検
出し、当該入力パタン中の位置情報および信頼度と共に
出力するカテゴリ候補検出部段と、前記複数個のカテゴ
リ候補を、その位置情報に従ってカテゴリ候補相互の位
置関係および候補グラフ記憶手段にすでに前記入力パタ
ンの他の部分のカテゴリ候補が記憶されている場合には
これらのカテゴリ候補との位置関係を保ちかつ各候補が
前記信頼度を表わすコストを持つ候補グラフを作成し、
該候補グラフを前記候補グラフ記憶手段に格納する候補
グラフ作成手段と、前記候補グラフ記憶手段に記憶され
ている候補グラフの節点に対して現時点の終節点までの
最小累計コストを計算する最小コスト計算手段と、第1
のカテゴリ列記憶手段に記憶されているカテゴリ列に対
して、前記最小累計コストおよび各候補のコストを用い
て評価値を計算する評価値計算手段と、前記第1のカテ
ゴリ列記憶手段から前記評価値が最良のカテゴリ列を取
り出す最良カテゴリ列選択手段と、前記最良カテゴリ列
選択手段が取り出したカテゴリ列が認識結果としての有
意性を判定し、有意なカテゴリ列を出力する有意性判定
手段と、前記有意性判定手段が出力した有意なカテゴリ
列の終端が前記候補グラフ記憶手段に記憶されている候
補グラフの終節点でない場合には該カテゴリ列に新たな
カテゴリ候補を追加した新たなカテゴリ列候補を一般に
複数個作成し、前記第1のカテゴリ列記憶手段に追加し
、該カテゴリ列の終端が前記候補グラフの終節点ではあ
るが入力パタンの終端でないときには該カテゴリ列を第
2のカテゴリ列記憶手段に一旦格納しておき、前記候補
グラフに新たなカテゴリ候補が追加されたときに処理を
再開して新たなカテゴリ列を作成し前記第1のカテゴリ
列記憶手段に格納し、該カテゴリ列の終端が入力パタン
の終端に一致するときには該カテゴリ列を認識結果とし
て出力するカテゴリ列作成手段とを含んで構成される。(Structure of the Invention) The pattern recognition device of the present invention analyzes an input pattern, detects a plurality of category candidates for each part of the input pattern, and outputs the detected category candidates along with position information and reliability in the input pattern. a category candidate detection section, and detects the plurality of category candidates according to their positional information, and determines the mutual positional relationship between the category candidates and when category candidates for other parts of the input pattern are already stored in the candidate graph storage means; Create a candidate graph that maintains the positional relationship with these category candidates and each candidate has a cost representing the reliability,
Candidate graph creation means for storing the candidate graph in the candidate graph storage means, and minimum cost calculation for calculating the minimum cumulative cost up to the current terminal node for the nodes of the candidate graph stored in the candidate graph storage means. means and the first
evaluation value calculation means for calculating an evaluation value for the category string stored in the category string storage means using the minimum cumulative cost and the cost of each candidate; a best category string selecting means for extracting a category string with the best value; a significance determining means for determining the significance of the category string extracted by the best category string selecting means as a recognition result and outputting a significant category string; If the end of the significant category string output by the significance determining means is not the end node of the candidate graph stored in the candidate graph storage means, a new category string candidate is created by adding a new category candidate to the category string. Generally, a plurality of category strings are created and added to the first category string storage means, and when the end of the category string is the end node of the candidate graph but not the end of the input pattern, the category string is stored in the second category string storage means. The process is temporarily stored in the means, and when a new category candidate is added to the candidate graph, the process is restarted to create a new category string and stored in the first category string storage means. and a category string creating means for outputting the category string as a recognition result when the end matches the end of the input pattern.
(実施例1)
以下、図面を参照して、実施例に従って本発明の詳細な
説明する。(Example 1) Hereinafter, the present invention will be described in detail according to an example with reference to the drawings.
31図は本発明の一実施例を示すブロック図である。本
実施例は、日本語連続音声を入力パタンとし、認識結果
として日本語音節列を出力するパタン認識装置を構成す
る。FIG. 31 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. This embodiment constitutes a pattern recognition device that uses continuous Japanese speech as an input pattern and outputs a Japanese syllable string as a recognition result.
カテゴリ候補検出部101は、入力パタンの各部分に対
してそれぞれ対応するカテゴリ候補を複数個検出して、
各部分の検出が終了する毎に、該当するカテゴリ候補を
入力パタン中での位置情報と共に候補グラフ作成部10
2に送る。The category candidate detection unit 101 detects a plurality of category candidates corresponding to each part of the input pattern, and
Each time the detection of each part is completed, the candidate graph creation unit 10 selects the corresponding category candidate along with the position information in the input pattern.
Send to 2.
入力パタンが日本語連続音声の場合には、認識すべきカ
テゴリとして音節を考えることができる。When the input pattern is Japanese continuous speech, syllables can be considered as the category to be recognized.
すなわち、カテゴリ候補検出部101としては、入力パ
タンから音節候補を検出することができるものであれば
よい。このために例えば第2図に示すカテゴリ候補検出
部を用いることができる。第2図において、入力パタン
である音声は入力パタンバッファ201に一旦格納され
る。201に格納された音声に対して、母音候補検出部
202は母音の候補をまず1つ検出する。この検出は、
母音辞書203にあらかじめ格納されている各母音カテ
ゴリの標準パタンと入力パタンの一部とをマツチングす
ることによって行なわれる。母音の信号は比較的定常で
あるので検出は容易である。母音候補検出部202は母
音候補を1つ検出すると、これを子音候補検出部204
に送る。1つの母音候補は少なくとも母音カテゴリ、信
頼度、入力パタン中での位置の情報を含んでいる。日本
語においては、音節は子音(Q−母音(1)の組で構成
されている。従って、入力パタン中では、2つの母音に
狭まれた区間のうちある長さ以下の区間にれをvCv区
間)右よび入力パタンの始端から1つの母音までの区間
のうちある長さ以下の区間にれをCV区1)において、
それぞれ1つの子音が存在することになる。That is, the category candidate detection unit 101 may be any device that can detect syllable candidates from an input pattern. For this purpose, for example, a category candidate detection section shown in FIG. 2 can be used. In FIG. 2, the voice that is an input pattern is temporarily stored in an input pattern buffer 201. The vowel candidate detecting unit 202 first detects one vowel candidate for the voice stored in the voice stored in the voice 201 . This detection is
This is performed by matching a part of the input pattern with a standard pattern of each vowel category stored in advance in the vowel dictionary 203. Since the vowel signal is relatively stationary, it is easy to detect. When the vowel candidate detection unit 202 detects one vowel candidate, the vowel candidate detection unit 202 selects this as the consonant candidate detection unit 204.
send to One vowel candidate includes at least information on vowel category, reliability, and position in the input pattern. In Japanese, a syllable is composed of a pair of consonants (Q-vowel (1). Therefore, in the input pattern, in an interval of a certain length or less among the intervals narrowed by two vowels, interval) In the CV section 1), the interval from the start of the input pattern to one vowel is less than or equal to a certain length.
There will be one consonant for each.
子音候補検出部204は、202から母音候補(V。The consonant candidate detection unit 204 detects vowel candidates (V.
とする)を受は取ると、これを母音候補記憶部206に
格納する。これと共に、この母音候補と206にすでに
格納されていた他の母音候補(Vtとする)あるいは入
力パタンの始端とから上記のV。) is taken and stored in the vowel candidate storage unit 206. At the same time, the above V is calculated from this vowel candidate and another vowel candidate already stored in 206 (referred to as Vt) or the starting end of the input pattern.
CVI区間、CVI区間をすべて検出する。これらの区
間のそれぞれに対して、子音辞書205にあらかじめ格
納されているvCvおよびCv標準パタンのうちV、、
V、の一致するものをマツチングすることによって、子
音候補を複数側木める。Detect all CVI sections and CVI sections. For each of these sections, among the vCv and Cv standard patterns stored in advance in the consonant dictionary 205, V, .
Multiple consonant candidates are generated by matching matches of V.
この子音候補と母音候補V1を組み合わせて、入力パタ
ンの1つの区間に対して複数個の音節候補をカテゴリ候
補として出力する。このカテゴリ候補は少なくとも音節
カテゴリ、信頼度、入力パタン中での位置の情報を含ん
でいる。This consonant candidate and vowel candidate V1 are combined to output a plurality of syllable candidates as category candidates for one section of the input pattern. This category candidate includes at least information on syllable category, confidence level, and position in the input pattern.
以上の処理を繰り返して、入力パタン中のすべてのカテ
ゴリ候補を81ζ出力する。By repeating the above process, all category candidates in the input pattern are outputted as 81ζ.
第1図にもどって、
候補グラフ作成部102はカテゴリ候補検出部101か
ら新たなカテゴリ候補を受は取ると、候補グラフ記憶部
103にそれまでの処理によってすでに格納されている
候補グラフにこの新たなカテゴリ候補を追加する。候補
グラフはそれまでに得られたすべてのカテゴリ候補をそ
れら相互の位置関係と共に保持しており、グラフの枝が
カテゴリ候補を表わす。Returning to FIG. 1, when the candidate graph creation unit 102 receives a new category candidate from the category candidate detection unit 101, it adds this new candidate graph to the candidate graph already stored in the candidate graph storage unit 103 through the previous processing. Add category suggestions. The candidate graph holds all the category candidates obtained so far along with their mutual positional relationships, and the branches of the graph represent the category candidates.
第4図に候補グラフの一例として、「オシエテイタダイ
タ」と発声された音声において第2音節すなわち「オシ
」の部分に対して得られた音節候補を保持している候補
グラフを示す。第4図において、■、■、■−で示した
節点が入力パタン中での音節境界の候補を表し、節点■
は入力パタンの始端である。音節候補は、音節カテゴリ
と信頼度の組で表わされており、例えば、枝■−■には
3つの音節候補があり、その一つは「つ」で信頼度は7
2である。なお、本実施例では信頼度は標準パタンと入
力パタンとのマツチング距離で与えており、この値が小
さい程、信頼度が高い。As an example of a candidate graph, FIG. 4 shows a candidate graph that holds syllable candidates obtained for the second syllable, that is, the part of "oshi" in the voice uttered "Oshie teita daita." In Fig. 4, the nodes indicated by ■, ■, and ■- represent syllable boundary candidates in the input pattern, and the nodes
is the start of the input pattern. Syllable candidates are represented by pairs of syllable categories and confidence levels. For example, the branch ■-■ has three syllable candidates, one of which is ``tsu'' and has a confidence level of 7.
It is 2. In this embodiment, the reliability is given by the matching distance between the standard pattern and the input pattern, and the smaller this value is, the higher the reliability is.
候補クラフ作成部102は新たな候補を候補グラフ記憶
部103に追加した後、最小累計コスト計算部104と
カテゴリ候補検出部1081こ開始信号aa′を送信す
る。After the candidate graph creation section 102 adds a new candidate to the candidate graph storage section 103, it transmits a start signal aa' to the minimum cumulative cost calculation section 104 and the category candidate detection section 1081.
最小累計コスト計算部104は開始信号aを受は取ると
、候補グラフ記憶部103に格納されている候補グラフ
のすべての節点について、当該節点から現時点での候補
グラフの終節点までの最小累計コストを計算して付与す
る。ここで累計コストは候補グラフ中の任意の経路すな
わち候補列に対して、その候補列を構成するカテゴリ候
補のそれぞれのコストの総和として与えられる。カテゴ
リ候補のコストとはその候補の信頼度を表わす値であり
、値が小さいほど信頼度が高くなる。本実施例では、先
に各候補に信頼度として与えた標準パタンとのマツチン
グ距離をそのまま用いることとする。When the minimum cumulative cost calculation unit 104 receives the start signal a, it calculates the minimum cumulative cost for all nodes of the candidate graph stored in the candidate graph storage unit 103 from the node to the current final node of the candidate graph. Calculate and give. Here, the cumulative cost is given for any path in the candidate graph, that is, the candidate string, as the sum of the costs of each of the category candidates that make up the candidate string. The cost of a category candidate is a value representing the reliability of the candidate, and the smaller the value, the higher the reliability. In this embodiment, the matching distance with respect to the standard pattern previously given to each candidate as the reliability is used as is.
最小累計コストの計算は動的計画法を用いることにより
効率的に行なうことができる。すなわち候補グラフの節
点を” (” ” L’−’ + j + −* J
H−HN−に、−、N) (ただし1を始節点、N−に
、−、Nを終節点とする)、節点i、1間の枝の数をM
1節点’TJ間のm番目の枝に対する候補のコストをd
<r、」。Calculation of the minimum cumulative cost can be performed efficiently by using dynamic programming. In other words, the nodes of the candidate graph are ``(''''L'-' + j + -* J
H-HN-, -, N) (where 1 is the starting node and N-, -, N is the ending node), the number of edges between nodes i and 1 is M
The cost of the candidate for the m-th edge between nodes 'TJ is d
<r,''.
m)とすると、節点nから終節点までの最小累積コスト
C(n)は次の漸化式から求めることができる。m), the minimum cumulative cost C(n) from node n to the final node can be found from the following recurrence formula.
C(ト)−K)−・−〜−〇α)−φ(初期値)c (
n) =min (min d (n 、 j 、m)
+c (j))n<j≦N1≦m≦M
(n=N−に−1,N−に−2,=−、1)・−・(1
)
最小累計コスト計算部104は、候補グラフ作成部10
2から開始信号aを受は取る毎に、候補グラフ記憶部1
03中の候補グラフに対して各節点の最小累計コストを
計算するが、毎回すべての節点に対して上述の漸化式(
1)を解く必要はない。例えば、第4図の候補グラフに
おいて、102iこよって新たに■−■の枝および節点
■が追加されたときの計算では、節点■、■、■に対し
てはそれまでの値に対して節点■の最小累計コストの増
加分を加えることで新たな最小累計コストを求めること
ができ計算効率をさらに向上させることができる。C(g)-K)-・--~-〇α)-φ(initial value)c (
n) = min (min d (n, j, m)
+c (j)) n<j≦N1≦m≦M (n=-1 for N-, -2 for N-, =-, 1)・-・(1
) The minimum cumulative cost calculation unit 104 is the candidate graph creation unit 10
Each time the start signal a is received from 2, the candidate graph storage unit 1
The minimum cumulative cost of each node is calculated for the candidate graph in 03, but each time the above recurrence formula (
There is no need to solve 1). For example, in the candidate graph of Fig. 4, when a new branch of ■-■ and a node ■ are added by 102i, the calculation for the nodes ■, ■, and By adding the increase in the minimum cumulative cost in (2), a new minimum cumulative cost can be determined, and calculation efficiency can be further improved.
最小累計コスト計算部104は計算が終了すると、評価
値計算部105に開始信号すを送出する。When the minimum cumulative cost calculation unit 104 completes the calculation, it sends a start signal to the evaluation value calculation unit 105.
評価値計算部105は、開始信号すを受は取るとカテゴ
リ列候補記憶部106に格納されているカテゴリ列候補
のそれぞれについて、その評価値を計算して付与する。When the evaluation value calculation unit 105 receives the start signal, it calculates and assigns an evaluation value to each of the category sequence candidates stored in the category sequence candidate storage unit 106.
特別な場合として、初期状態では、106は空であり、
このときは評価値の計算は行なわれない。As a special case, initially 106 is empty,
At this time, evaluation value calculation is not performed.
カテゴリ列候補の評価値は、複数個の種々の長さのカテ
ゴリ列候補の信頼度をその長さの違いに依らずに正しく
評価できるものであればよい。本実施例では、候補グラ
フの始節点から途中の節点iに至る成るc路を成すカテ
ゴリ列候補5(i)の評価値f(S(i))を次式で計
算する。The evaluation value of a category string candidate may be any value that can correctly evaluate the reliability of a plurality of category string candidates of various lengths without depending on the difference in length. In this embodiment, the evaluation value f(S(i)) of the category sequence candidate 5(i) forming a path c from the starting node to an intermediate node i of the candidate graph is calculated using the following equation.
f (S (i)) −g (S (i)) +h (
S (i))−−−・(2)ここで、g<s<r>>は
、カテゴリ列候補5(1)に対応する始節点から途中節
点iに至る経路累計コスト、すなわちこの経路に含まれ
るすべてのカテゴリ候補のコストの総和である。h(S
(i))は途中節点iから現時点の終節点までの経路の
推定コストである。この終節点までの経路は複数個あり
、今後の処理においてどの経路を通るか評価値計算の段
階では決定できない。このため、h(S(i))を次式
(3)により計算する。f (S (i)) −g (S (i)) +h (
S (i))---・(2) Here, g<s<r>> is the cumulative cost of the route from the starting node to the intermediate node i corresponding to category sequence candidate 5(1), that is, the total cost of this route. It is the total cost of all included category candidates. h(S
(i)) is the estimated cost of the route from intermediate node i to the current final node. There are multiple routes to this final node, and which route to take in future processing cannot be determined at the evaluation value calculation stage. Therefore, h(S(i)) is calculated using the following equation (3).
h(S(i))−α・c (i ) −−−
(3)ここでc(i)は節点iから現時点での終節点ま
での最小累計コストであり、最小累計コスト計算部10
4よってすでに計算され、候補グラフに付与されている
値である。αは係数である。h(S(i))−α・c(i) ---
(3) Here, c(i) is the minimum cumulative cost from node i to the current final node, and the minimum cumulative cost calculation unit 10
4, it is a value that has already been calculated and assigned to the candidate graph. α is a coefficient.
以上のように計算したf (S (す)を用いれば、種
々の長さのカテゴリ列候補同士の信頼度を比較すること
ができる。By using f (S (su)) calculated as described above, it is possible to compare the reliabilities of category sequence candidates of various lengths.
なお、評価値を計算しようとするカテゴリ列には、以前
の処理ですでに評価値を与えられているものもあるが、
候補グラフの終節点が変更されている場合があるため再
計算の必要がある。この場合には、新たな評価値は、以
前の終節点に付与されている最小累計コストの以前の評
価値計算の段階からの増加分と以前の評価値とから容易
に計算することもできる。Note that some of the category columns for which evaluation values are to be calculated have already been given evaluation values in previous processing.
The final node of the candidate graph may have changed, so recalculation is necessary. In this case, the new evaluation value can be easily calculated from the previous evaluation value and the increase in the minimum cumulative cost given to the previous end node from the previous evaluation value calculation stage.
評価値計算部105はカテゴリ列候補記憶106中のす
べてのカテゴリ列候補についての評価値計算が終了する
と、最良カテゴリ列候補選択部107に開始信号Cを送
出する。When the evaluation value calculation unit 105 completes evaluation value calculation for all category sequence candidates in the category sequence candidate storage 106, it sends a start signal C to the best category sequence candidate selection unit 107.
最良カテゴリ列候補選択部107はカテゴリ列候補記憶
部106から、前記評価値計算部105で計算された評
価値が最良であるカテゴリ列候補を取り出し、有意性判
定部109に送る。The best category string candidate selection section 107 extracts the category string candidate with the best evaluation value calculated by the evaluation value calculation section 105 from the category string candidate storage section 106 and sends it to the significance determination section 109 .
有意性判定部109は最良カテゴリ列候補選択部107
から受は取ったカテゴリ列候補が認識結果としての有意
性を判定し、有意ならカテゴリ列候補作成部108に該
カテゴリ列候補を送る。The significance determination unit 109 is the best category sequence candidate selection unit 107
The received category string candidate is judged to be significant as a recognition result, and if significant, the category string candidate is sent to the category string candidate creation section 108.
本実施例では日本語音声の認識を目的としているため、
カテゴリ列候補が正しい日本語の音節系列の一部または
全部であるか否かを判定する。このために例えば第3図
のブロック図に示すような有意性判定部を用いる。第3
図Eこおいて、単語辞書301はg識結果に出現し得る
すべての単語を音節系列として保持している。単!1I
ta続表302は301に含まれる単語相互の接続可能
性を保持している。判定部303は受は取ったカテゴリ
列候補が301に含まれ、かつ302の接続可能性を満
足する単語系列の一部または全部を構成すれば該カテゴ
リ列候補は有意であるとし、該カテゴリ列候補をカテゴ
リ列候補作成部108Iこ送出する。腋カテゴリ列候補
には、108によって新たなカテゴリ候補が終端に3加
された後に再び有意性判定が行なわれることがある。こ
のため、見い出された単語列を該カテゴリ列候補に付与
しておくことにより、次回以降の有意性判定の際の処理
を効率することができる。In this example, since the purpose is to recognize Japanese speech,
It is determined whether the category string candidate is part or all of a correct Japanese syllable sequence. For this purpose, for example, a significance determining section as shown in the block diagram of FIG. 3 is used. Third
In Figure E, the word dictionary 301 holds all words that can appear in the g recognition results as syllable sequences. single! 1I
The ta continuation table 302 holds the connection possibilities between the words included in 301. The determining unit 303 determines that the category string candidate is significant if it is included in 301 and forms part or all of a word sequence that satisfies the connectability of 302, and the category string candidate is significant. The candidates are sent to the category string candidate creation unit 108I. After three new category candidates are added to the end of the armpit category string candidate in step 108, the significance determination may be performed again. Therefore, by adding the found word string to the category string candidate, it is possible to make the processing more efficient in subsequent significance determinations.
カテゴリ列候補作成部108は有意性判定部109から
有意なカテゴリ列候補を受は取ると、該カテゴリ列候補
の終端に新たなカテゴリ候補を追加することによって複
数個の新たなカテゴリ列候補を作成し、カテゴリ候補検
出部106に追加する。Upon receiving a significant category sequence candidate from the significance determination unit 109, the category sequence candidate creation unit 108 creates a plurality of new category sequence candidates by adding a new category candidate to the end of the category sequence candidate. and adds it to the category candidate detection unit 106.
追加する新たなカテゴリ候補は候補グラフ記憶部103
の候補グラフから得るが、該カテゴリ列候補の終端が候
補グラフの終端に一致している場合には、該カテゴリ列
候補を一旦カテゴリ列候補記憶部110に格納し処理を
中断する。この後、候補グラフ作成部から開始信号a′
を受は取ることによって、処理を再開する。また該カテ
ゴリ列候補の終端が入力パタンの終端に一致している場
合には、該カテゴリ列候補をS!識結果として出力する
。New category candidates to be added are stored in the candidate graph storage unit 103
However, if the end of the category string candidate matches the end of the candidate graph, the category string candidate is temporarily stored in the category string candidate storage unit 110 and the process is interrupted. After that, a start signal a' is sent from the candidate graph creation section.
The receiver resumes processing by receiving the . Furthermore, if the end of the category string candidate matches the end of the input pattern, the category string candidate is S! output as a recognition result.
例として、候補グラフ記憶部103に第4図の候補グラ
フが格納されており、カテゴリ列候補作成部108がカ
テゴリ列候補■−ウー■を受は取った場合には、カテゴ
リ列候補■−ウー■−シー■とカテゴリ列候補■−ウー
■−ジー■が新たIこ作成されカテゴリ列候補記憶部1
06に追加される。For example, if the candidate graph shown in FIG. 4 is stored in the candidate graph storage unit 103 and the category column candidate generation unit 108 receives the category column candidate ■−C■ and category column candidate ■−Wu■−G■ are newly created and category column candidate storage unit 1
Added in 06.
以上述べたように、本発明のパタン!IW&装置では入
力パタンから候補グラフを作成する処理と、候補グラフ
から有意カテゴリ列候補を求める処理とを並列して行な
いつつ、入力パタンの始端から終端Iこ至る有意なカテ
ゴリ列を検出して認識結果とする。As mentioned above, the pattern of the present invention! The IW& device performs the process of creating a candidate graph from the input pattern and the process of finding significant category string candidates from the candidate graph in parallel, and detects and recognizes significant category strings from the beginning to the end of the input pattern. Result.
(実施例2)
第1図のブロック図において、カテゴリ候補検出部10
1として、単音節毎に区切って入力される入力パタンの
個々の単音節に対して複数個の候補を検出する回路を用
いれば、単音節単位に発声され責音声のg識装置を構成
することができる。(Example 2) In the block diagram of FIG.
First, by using a circuit that detects a plurality of candidates for each monosyllable of an input pattern that is inputted in units of monosyllables, it is possible to construct a g recognition device for g-speech that is uttered in monosyllable units. Can be done.
(実施例3)
31図のブロック図において、カテゴリ候補検出部10
1として、文字認識回路を使用すれば、文字認識装置を
構成することができる。(Embodiment 3) In the block diagram of FIG. 31, the category candidate detection unit 10
First, if a character recognition circuit is used, a character recognition device can be constructed.
(実施例4)
第1図のブロック図において、有意性判定部1091こ
奢いては、日本語以外の他の自然言語あるいは形式言語
の文法知識を用いることもでき、これによって日本語以
外の任意の入力パタンをgetする装置を構成すること
ができる。(Embodiment 4) In the block diagram of FIG. 1, the significance determination unit 1091 can also use the grammatical knowledge of other natural languages or formal languages other than Japanese, thereby making it possible to use any language other than Japanese. It is possible to configure a device that obtains an input pattern.
(発明の効果)
以上詳述したように、本発明によれば、入力パタンを分
析し、候補グラフを作成する処理と、候補グラフから有
意カテゴリ列候補を求める処理とを並列して行なうこと
ができるため、入力パタンを入力し始めてから、認識結
果を得るまでの時間を大巾に短縮することが可能になる
。また、入力パタン全体の入力が終了する以前に有意カ
テゴリ列候補を求める処理を開始することも可能となる
。(Effects of the Invention) As detailed above, according to the present invention, the process of analyzing an input pattern and creating a candidate graph, and the process of determining significant category sequence candidates from the candidate graph can be performed in parallel. This makes it possible to significantly shorten the time from inputting an input pattern to obtaining a recognition result. Furthermore, it is also possible to start the process of finding significant category sequence candidates before the input of the entire input pattern is completed.
これらの効果は、実時間認識装置のような高速な応答性
が要求される場合には特に有効である。These effects are particularly effective in cases where high-speed responsiveness is required, such as in real-time recognition devices.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
カテゴリ候補検出部の一例を示すブロック図、第3図は
有意性判定部の一例を示すブロック図、第4図は候補グ
ラフの一例を示す図である。
図において、101−カテゴリ候補検出部、102−候
補グラフ作成部、103−・候補グラフ記憶部、104
・・・最小累計コスト計算部、105−FFi値計算部
、106・−カテゴリ列候補記憶部、107−・最良カ
テゴリ列候補選択部、108−カテゴリ列候補作成部、
109−・有意性判定部、110−カテゴリ列候補記憶
部、201−人力パタンバッファ、202−母音候補検
出部、203・−母音辞書、204・−子音候補検出部
、205−子音辞書、206・−母音候補記憶部、30
1−単語辞書、302・−単M接続表、303−・判定
部である。
オ 1 図
入力パタン
7I−2図
オ 3 図
71−4 図FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of a category candidate detection section, FIG. 3 is a block diagram showing an example of a significance determination section, and FIG. 4 is a block diagram showing an example of a category candidate detection section. It is a figure which shows an example of a graph. In the figure, 101-category candidate detection unit, 102-candidate graph creation unit, 103-candidate graph storage unit, 104
...Minimum cumulative cost calculation section, 105-FFi value calculation section, 106--Category string candidate storage section, 107--Best category string candidate selection section, 108-Category string candidate creation section,
109--Significance determination unit, 110-Category string candidate storage unit, 201-Manual pattern buffer, 202-Vowel candidate detection unit, 203--Vowel dictionary, 204--Consonant candidate detection unit, 205--Consonant dictionary, 206-- - Vowel candidate storage unit, 30
1-word dictionary, 302--single M connection table, 303--judgment unit. E 1 Figure input pattern 7I-2 Figure O 3 Figure 71-4 Figure
Claims (1)
複数個のカテゴリ候補を検出し、当該入力パタン中の位
置情報および信頼度と共に出力するカテゴリ候補検出手
段と、前記複数個のカテゴリ候補を、その位置情報に従
ってカテゴリ候補相互の位置関係および候補グラフ記憶
手段にすでに前記入力パタンの他の部分のカテゴリ候補
が記憶されている場合にはこれらのカテゴリ候補との位
置関係を保ちかつ各候補が前記信頼度を表わすコストを
持つ候補グラフを作成し、該候補グラフを前記候補グラ
フ記憶手段に格納する候補グラフ作成手段と、前記候補
グラフ記憶手段に記憶されている候補グラフの節点に対
して現時点の終節点までの最小累計コストを計算する最
小コスト計算手段と、第1のカテゴリ列記憶手段に記憶
されているカテゴリ列に対して、前記最小累計コストお
よび各候補のコストを用いて評価値を計算する評価値計
算手段と、前記第1のカテゴリ列記憶手段から前記評価
値が最良のカテゴリ列を取り出す最良カテゴリ列選択手
段と、前記最良カテゴリ列選択手段が取り出したカテゴ
リ列が認識結果としての有意性を判定し、有意なカテゴ
リ列を出力する有意性判定手段と、前記有意性判定手段
が出力した有意なカテゴリ列の終端が前記候補グラフ記
憶手段に記憶されている候補グラフの終節点でない場合
には該カテゴリ列に新たなカテゴリ候補を追加した新た
なカテゴリ列候補を一般に複数個作成し前記第1のカテ
ゴリ列記憶手段に追加し、該カテゴリ列の終端が前記候
補グラフの終節点ではあるが入力パタンの終端でないと
きには該カテゴリ列を第2のカテゴリ列記憶手段に一旦
格納しておき前記候補グラフに新たなカテゴリ候補が追
加されたときに処理を再開して新たなカテゴリ列を作成
し前記第1のカテゴリ列記憶手段に格納し、該カテゴリ
列の終端が入力パタンの終端に一致するときには該カテ
ゴリ列を認識結果として出力するカテゴリ列作成手段と
を具備するパタン認識装置。Category candidate detection means for analyzing an input pattern, detecting a plurality of category candidates for each part of the input pattern, and outputting the plurality of category candidates together with position information and reliability in the input pattern; , according to the positional information, maintain the positional relationship between the category candidates and, if category candidates for other parts of the input pattern are already stored in the candidate graph storage means, maintain the positional relationship with these category candidates and candidate graph creation means for creating a candidate graph having a cost representing the reliability and storing the candidate graph in the candidate graph storage means; and a minimum cost calculation means for calculating the minimum cumulative cost up to the final node of an evaluation value calculation means for calculating, a best category string selection means for taking out the category string with the best evaluation value from the first category string storage means, and a category string taken out by the best category string selection means as a recognition result. a significance determining means for determining significance and outputting a significant category string; and a terminal end of the significant category string outputted by the significance determining means is not a terminal node of the candidate graph stored in the candidate graph storage means. In this case, a plurality of new category string candidates are generally created by adding a new category candidate to the category string, and added to the first category string storage means, and when the end of the category string is the terminal node of the candidate graph. If there is a category string, but it is not the end of the input pattern, the category string is temporarily stored in the second category string storage means, and when a new category candidate is added to the candidate graph, the process is restarted to create a new category string. and storing the category string in the first category string storage means, and outputting the category string as a recognition result when the end of the category string matches the end of the input pattern.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59234541A JPS61114385A (en) | 1984-11-07 | 1984-11-07 | Pattern recognizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59234541A JPS61114385A (en) | 1984-11-07 | 1984-11-07 | Pattern recognizer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61114385A true JPS61114385A (en) | 1986-06-02 |
| JPH0570839B2 JPH0570839B2 (en) | 1993-10-05 |
Family
ID=16972640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59234541A Granted JPS61114385A (en) | 1984-11-07 | 1984-11-07 | Pattern recognizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61114385A (en) |
-
1984
- 1984-11-07 JP JP59234541A patent/JPS61114385A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0570839B2 (en) | 1993-10-05 |
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