Василий Захарченко - Разговор с электрическим мозгом

Мало того, что ученые анализировали состав речи, они создавали устройства, с помощью которых можно заставить машину говорить, то есть можно создать искусственную речь.

Ученые заметили, что существует много различий между гласными и согласными.

6 спектре гласных звуков создаются и концентрируются как бы сгустки энергий, названные формантами. Источником гласных являются наши голосовые связки. Проходя через систему резонаторов лрлости рта, черепа, в результате соответствующего положения языка и челюсти звук усиливается или подавляется. Совсем иначе образуются согласные. Они образуются больше дыханием, а не участием голосовых связок.

Различна длительность гласных и согласных. Самой длительной является гласная "а", на которую затрачивается 260 миллисекунд, самой короткой согласная "п", для произнесения которой нужно всего 20 миллисекунд.

Анализ, проведанный ленинградскими учеными, показал и другое. В начале и в конце слова длительность гласных значительно больше, чем в середине; во фразах меньше, чем в отдельных словах. Именно по этим многочисленным признакам машина в состоянии различать звуки - ока как бы слышит их.

Исходя из всего этого, можно заставить машину не только слышать, но даже и говорить.

Как подобрать звуки, чтобы можно было из них создать голос машины?

Опыт за опытом ставили ученые и после многочисленных исследований сделали неожиданное открытие: сигналы, вырабатываемые генератором пилообразных импульсов, чрезвычайно похожи на колебания голосовых связок.

Голос можно получить искусственно - вот к какому выводу пришли исследователи.

Нужно лишь отработать сгустки звуковой энэргии в форманты. Для каждой гласной. В конце концов ученым удалось получить звуки, очень похожие на гласные русского языка.

Звуки, полученные от генератора, прослушивались специальной группой операторов в составе 10-15 человек. Они искали звуки, сходные с формантами, необходимыми для будущей речи машины.

А как получить согласные? Это оказалось значительно проще. Их создали с помощью шумового генератора.

Отбор звуков - длительный и сложный процесс. По ряду признаков звуки делятся на две группы, затем снова на две группы и опять на две части. Эти операции проводятся до тех пор, пока не удастся окончательно распознать все фонемы. В этом сложном процессе участвует не только акустика, но и электроника - искусственно осуществляется речевой сигнал.

Машина распознает звуки речи с помощью цифр электронно-вычислительных элементов. Иначе строится распознание живой речи человека, живого человеческого голоса.

Для опыта было отобрано 50 дикторов - 25 мужчин и 25 женщин. Их речи записывались на магнитофон. Но, как известно, с магнитофона речь проникает в машину в виде непрерывного электрического сигнала, а цифровые данные электронная машина принимает только прерывистыми сигналами. Специальным устройством преобразовали непрерывный сигнал в прерывистый. Машина вычисляла соотношение энергии в различных частях спектра речи, условно делила речь на гласные и согласные и в результате правильно опознала 97 процентов слов.

Недавно в Соединенных Штатах Америки был проведен интересный эксперимент по вводу в машину информации с голоса.

Оператор неоднократно повторял в микрофон слово.

Специальное устройство обрабатывало его и в виде цифр вводило информацию в машину. Запоминающие устройства машины создали как бы репродукцию или маску каждого слова.

При узнавании слова машина сравнивала его со всеми масками слова, хранящимися в ее памяти, и определяла, на какую маску больше всего похоже произносимое слово.

7 женщин и 9 мужчин однообразно говорили:

"Один, два, три, четыре..." и т. д.

16 голосов создали в машине большой выбор интонаций разных людей. И когда впоследствии они разговаривали с машиной, она пыталась узнать, кто именно с ней беседует. В результате она давала такие ответы:

- Это Джон сказал "три"... Говорящего определить нельзя, но сказана цифра "три",.. Невозможно определить ни личность говорящего, ни произносимое им слово.

Интересно, что машина сумела опознать каждую из семи женщин, слова же, произнесенные мужчинами, узнавались хуже - только на 98 процентов.

Уже сегодня в Москве, Ленинграде и Тбилиси созданы специальные лаборатории экспериментальной фонетики.

Здесь вы видите сложные приборы для записи звуков, специальные механизмы для резки и склейки фонем.

Здесь создаются спектры звуков. Вы видите объемные рисунки гласных и согласных звуков и даже карточки целых слов. Это удивительный мир застывших звуков, которые оживают в вашем присутствии. Но все направлено к тому, чтобы в конечном счете научить машину говорить.

Она может произносить слова, рожденные либо звуком генератора, либо куском магнитной ленты, на которой записаны отдельные фонемы, созданные голосом человека.

В Новосибирском институте автоматики и электрометрии машина разборчиво и внятно произносит многозначительную фразу:

- Наша машина училась. Она узнала жизнь.

Машина произносит эту фразу каким-то отвлеченным, "ничьим" голосом. В произношении исчезли все особенности живого голоса. Но ведь звуки эти рождены машиной!

Зимой 1963 года в дни международного женского шахматного турнира научные работники Тбилиси решили подбодрить грузинскую шахматистку Нону Гаприндашвили. И вот впервые в истории радиотехники из Тбилиси по радио была передана фраза, произнесенная машиной:

- Будь внимательна, дорогая Нона!

Теплое приветствие было сказано железным голосом автомата, но как дороги нам эти первые слова машины.

...Еще до войны американская телефонная компания на Всемирной выставке демонстрировала аппарат, названный "Вокадер". Он отвечал на вопросы посетителей необычным, лишь отдаленно напоминающим человеческий, голосом. Сложная система специальных приборов управлялась оператором. Ответ поступал на магнитофон, соединенный с громкоговорителем. Немногословен был механизм, самостоятельно воспроизводящий звуки речи, подобно сложному голосовому аппарату человека. А то, что передавали из Тбилисского института автоматики и электроники по радио, было подлинной речью машины.

В институте сконструирована тележка, управление которой подчинено человеческому голосу.

Вы можете сказать: "Вперед!" - и тележка двинется вперед. "Направо! Налево! Стоп!" - машина выполняет все приказы с голоса.

Это только начало. Придет время - кибернетические помощники человека будут не только с голоса понимать своего хозяина, но также голосом будут говорить ему о своих ощущениях, о своих нуждах и желаниях.

Представьте себе на мгновение такую картину. Вы заболели. Вы рассказываете диагностической машине о своем самочувствии - в чем выражается ваше недомогание. Вы говорите ей о составе крови, о результатах тех или иных анализов. И машина отвечает вам - тоже голосом. Не только о характере вашего заболевания говорит она - машина дает вам советы, рецепты. И это не фантастика, это - одно из реальных явлений живой жизни завтрашнего дня.