人工智能之语音识别技术【科普】
03语音增强主要任务就是消除环境噪声对语音的影响。目前，比较常见的语音增强方法分类很多。其中基于短时谱估计增强算法中的谱减法及其改进形式是最为常用的，这是因为它的运算量较小，容易实时实现，而且增强效果也较好。此外，人们也在尝试将人工智能、隐马尔科夫模型、神经网络和粒子滤波器等理论用于语音增强，但目前尚未取得实质性进展。
声学特征提取人通过声道产生声音，声道的形状决定了发出怎样的声音。声道的形状包括舌头，牙齿等。如果我们可以准确的知道这个形状，那么我们就可以对产生的音素进行准确的描述。声道的形状在语音短时可以由功率谱的包络中显示出来。因此，准确描述这一包络的特征就是声学特征识别步骤的主要功能。接收端接收到的语音信号经过上文的预处理以后便得到有效的语音信号，对每一帧波形进行声学特征提取便可以得到一个多维向量。这个向量便包含了一帧波形的内容信息，为后续的进一步识别做准备
本文主要介绍使用最多的MFCC声学特征。
01MFCC简介
MFCC是Mel-FrequencyCepstralCoefficients的缩写，顾名思义MFCC特征提取包含两个关键步骤：转化到梅尔频率，然后进行倒谱分析
Mel频率倒谱系数的缩写。Mel频率是基于人耳听觉特性提出来的，它与Hz频率成非线性对应关系。Mel频率倒谱系数(MFCC)则是利用它们之间的这种关系，计算得到的Hz频谱特征
02MFCC提取流程
MFCC参数的提取包括以下几个步骤：
预滤波：CODEC前端带宽为300-3400Hz的抗混叠滤波器。
A/D变换：8kHz的采样频率，12bit的线性量化精度。
预加重：通过一个一阶有限激励响应高通滤波器，使信号的频谱变得平坦，不易受到有限字长效应的影响。
分帧：根据语音的短时平稳特性，语音可以以帧为单位进行处理，实验中选取的语音帧长为32ms，帧叠为16ms。
加窗：采用哈明窗对一帧语音加窗，以减小吉布斯效应的影响。
快速傅立叶变换（FastFourierTransformation,FFT）：将时域信号变换成为信号的功率谱。
三角窗滤波：用一组Mel频标上线性分布的三角窗滤波器（共24个三角窗滤波器），对信号的功率谱滤波，每一个三角窗滤波器覆盖的范围都近似于人耳的一个临界带宽，以此来模拟人耳的掩蔽效应。
求对数：三角窗滤波器组的输出求取对数，可以得到近似于同态变换的结果。
离散余弦变换（DiscreteCosineTransformation,DCT）：去除各维信号之间的相关性，将信号映射到低维空间。
谱加权：由于倒谱的低阶参数易受说话人特性、信道特性等的影响，而高阶参数的分辨能力比较低，所以需要进行谱加权，抑制其低阶和高阶参数。
倒谱均值减（CepstrumMeanSubtraction,CMS）：CMS可以有效地减小语音输入信道对特征参数的影响。
差分参数：大量实验表明，在语音特征中加入表征语音动态特性的差分参数，能够提高系统的识别性能。在本系统中，我们也用到了MFCC参数的一阶差分参数和二阶差分参数。
短时能量：语音的短时能量也是重要的特征参数，本系统中我们采用了语音的短时归一化对数能量及其一阶差分、二阶差分参数。
MFCC提取一般流程
模式匹配 和语言处理通过语音特征分析以后接下来就是模式匹配和语言处理
声学模型是识别系统的底层模型，并且是语音识别系统中最关键的一部分。声学模型的目的是提供一种有效的方法计算语音的特征矢量序列和每个发音模板之间的距离。声学模型的设计和语言发音特点密切相关。声学模型单元大小（字发音模型、半音节模型或音素模型）对语音训练数据量大小、系统识别率，以及灵活性有较大的影响。必须根据不同语言的特点、识别系统词汇量的大小决定识别单元的大小。
语言模型对中、大词汇量的语音识别系统特别重要。当分类发生错误时可以根据语言学模型、语法结构、语义学进行判断纠正，特别是一些同音字则必须通过上下文结构才能确定词义。语言学理论包括语义结构、语法规则、语言的数学描述模型等有关方面。目前比较成功的语言模型通常是采用统计语法的语言模型与基于规则语法结构命令语言模型。语法结构可以限定不同词之间的相互连接关系，减少了识别系统的搜索空间，这有利于提高系统的识别。语音识别过程实际上是一种认识过程。就像人们听语音时，并不把语音和语言的语法结构、语义结构分开来，因为当语音发音模糊时人们可以用这些知识来指导对语言的理解过程，但是对机器来说，识别系统也要利用这些方面的知识，只是如何有效地描述这些语法和语义还有困难：
小词汇量语音识别系统。通常包括几十个词的语音识别系统。中等词汇量的语音识别系统。通常包括几百个词至上千个词的识别系统。大词汇量语音识别系统。通常包括几千至几万个词的语音识别系统。这些不同的限制也确定了语音识别系统的困难度。模式匹配部是语音识别系统的关键组成部分，它一般采用“基于模式匹配方式的语音识别技术”或者采用“基于统计模型方式的语音识别技术”。前者主要是指“动态时间规整（DTW法”，后者主要是指“隐马尔可夫（HMM）法”。
隐马尔可夫模型（HMM）是语音信号处理中的一种统计模型，是由Markov链演变来的，所以它是基于参数模型的统计识别方法。由于其模式库是通过反复训练形成的与训练输出信号吻合概率最大的最佳模型参数而不是预先储存好的模式样本，且其识别过程中运用待识别语音序列与HMM参数之间的似然概率达到最大值所对应的最佳状态序列作为识别输出，因此是较理想的语音识别模型。
动态时间归整)算法：在孤立词语音识别中，最为简单有效的方法是采用DTW(DynamicTimeWarping，动态时间归整)算法，该算法基于动态规划(DP)的思想，解决了发音长短不一的模板匹配问题，是语音识别中出现较早、较为经典的一种算法，用于孤立词识别。HMM算法在训练阶段需要提供大量的语音数据，通过反复计算才能得到模型参数，而DTW算法的训练中几乎不需要额外的计算。所以在孤立词语音识别中，DTW算法仍然得到广泛的应用。
小结：语音识别在移动终端上的应用最为火热，语音对话机器人、智能音箱、语音助手、互动工具等层出不穷，许多互联网公司纷纷投入人力、物力和财力展开此方面的研究和应用。语音识别技术也将进入工业、家电、通信、汽车电子、医疗、家庭服务、消费电子产品等各个领域。尤其是在智能家居系统中语音识别将成为人工智能在家庭重要的入口，同时，未来随着手持设备的小型化，智能穿戴化也将成为语音识别技术的重要应用领域。返回搜狐，查看更多
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伴随着人工智能行业的快速发展，中国在智能语音这个细分市场的发展速度也将会持续增长，但是目前国内在智能语音市场，技术已经相对成熟，且头部企业在行业的垄断力度较大。
一、智能语音简介智能语音是人工智能技术的重要组成部分，包括语音识别、语义理解、自然语言处理、语音交互等。
当前，人工智能的关键技术均以实现感知智能和认知智能为目标。语音识别、图像识别和机器人视觉、生物识别等目前最火热的领域，主要解决的是感知智能的需求，就是使得人工智能能够感知周围的世界，能够“听见”或者“看到”。
自然语言理解、智能会话、智能决策、人机交互等技术更加侧重的是认知智能的领域，解决“听懂”、“看懂”，并且根据学习到的知识对人类的要求或者周围的环境做出反应的能力。
在关键技术层中，语音识别、自然语义理解（NatureLanguageProcess，NLP）、机器学习领域的关键技术在人工智能技术当中居于重要地位，是人机交互技术的基础。
（语音交互流程图）
二、智能语音市场概况1.中国人工智能市场规模持续增长，智能语音处于重要地位通过上图我们不难发现，人工智能行业最近几年呈现出一个快速发展的态势，产业增长率平均在43%左右，属于一个快速发展的产业。2018年，人工智能市场规模达200亿元，如果按照之前的增速，预计到2019年年末，整个人工智能行业规模将达到近300亿元。
而在智能语言方面，当前人工智能产业中，智能语音是一个产业化程度相对成熟，产业规模较大的这么一个细分领域，从2011年整个市场规模只有6.3亿，到2017年整个智能语音市场规模已经超过百亿，整个行业正经历着高速的发展，预计未来几年，智能语音市场仍然会保持着较高速度快速发展。
2.智能语音技术是人工智能产业链上的关键一环上图是当前人工智能产业链的一个版图，从底层的基础设施到中间层的技术服务到最上面的行业应用，可以看到，智能语音技术在整个产业链当中，起到了一个承接的作用，将人工智能的技术底层产业化，并在智能家居、可穿戴设备、机器人等行业落地，是整个人工智能产业链中的关键一环。
3.科技巨头纷纷从不同维度布局相关产业链（1）国外科技巨头：通过并购等手段，夯实核心技术，开放应用平台，扩展以AI为核心的生态系统
谷歌：打造开发者生态链，推出GoogleHome，试图建立物联网时代安卓系统。
苹果：基于智能硬件定标准，做平台、获数据，重视物联网时代生态控制权。
（2）国内科技巨头：开放语音生态系统，以产业内合作的方式，将语音技术植入产品和或应用于相关业务场景，构建全产业生态链厂。
百度：瞄准人工智能战场，对外开放语音生态系统，对内在自身产品业务中实现AIFirst。
三、智能语音技术分析1.语音识别（ASR）
1）语音识别概述
语音识别是以语音为研究对象，通过语音信号处理和模式识别让机器自动识别和理解人类口述的语言，语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程，把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。
语音识别系统本质上是一种模式识别系统，包括特征提取、模式匹配、参考模式库等三个基本单元，它的基本结构如下图所示：
语音识别系统构建过程整体上包括两大部分：训练和识别。
训练通常是离线完成的，对预先收集好的海量语音、语言数据库进行信号处理和知识挖掘，获取语音识别系统所需要的“声学模型”和“语言模型”；
而识别过程通常是在线完成的，对用户实时的语音进行自动识别。
识别过程通常又可以分为“前端”和“后端”两大模块：
“前端”模块主要的作用是进行端点检测（去除多余的静音和非说话声）、降噪、特征提取等;“后端”模块的作用是利用训练好的“声学模型”和“语言模型”对用户说话的特征向量进行统计模式识别（又称“解码”），得到其包含的文字信息，此外，后端模块还存在一个“自适应”的反馈模块，可以对用户的语音进行自学习，从而对“声学模型”和“语音模型”进行必要的“校正”，进一步提高识别的准确率。目前，各语音识别方案提供方，包括讯飞、百度、云知声、思必驰等，都在提供包括麦克风阵列等硬件在内的整体解决方案，以软硬件结合的方式提高语音识别的精准度的问题。
2）语音识别技术原理
声音实际上是一种波，在开始语音识别之前，首先，需要对声音进行静音切除处理，以降低对后续步骤造成的干扰。
其次，要对声音进行分帧，把声音切成一小段一小段，每一段就是一帧，分帧操作一般不是简单的切开，而是使用移动窗函数来实现，而帧与帧之间一般是有交叠的，如下图所示：
图中，每帧的长度为25毫秒，每两帧之间有0.2S的交叠，我们一般称之为帧长2秒，帧移0.2秒。
分帧后，语音就变成了很多小段。但波形在时域上几乎没有任何描述能力，因此必须将波形作变换，常见的一种变换方法是提取MFCC特征，根据人耳的生理特性，把每一帧波形变成一个多维向量，这个向量包含了这帧语音的内容信息，我们把这个过程叫做声学的特征提取。
至此，声音就成了一个12行（假设声学特征是12维）、N列的一个矩阵，称之为观察序列，这里N为总帧数。观察序列如下图所示，图中，每一帧都用一个12维的向量表示，色块的颜色深浅表示向量值的大小。
再次，就是讲声音向量矩阵变成文本了，在这之前，有两个概念需要给大家先介绍下：
音素：单词的发音由音素构成。对英语，一种常用的音素集是卡内基梅隆大学的一套由39个音素构成的音素集，而汉语一般直接用全部声母和韵母作为音素集，另外汉语识别还分有调无调。状态：比音素更细致的语音单位就行啦。通常把一个音素划分成3个状态。了解了概念之后，我们就看一下语音识别是怎么把声音变成文本的，其实就和我们把大象塞进冰箱一样，也是分为三步：
把帧识别成状态（难点）；把状态组合成音素；把音素组合成单词。如下图所示：
图中，每个小竖条代表一帧，若干帧语音对应一个状态，每三个状态组合成一个音素，若干个音素组合成一个单词。也就是说，只要知道每帧语音对应哪个状态了，语音识别的结果也就出来了。
图中，每个小竖条代表一帧，若干帧语音对应一个状态，每三个状态组合成一个音素，若干个音素组合成一个单词。也就是说，只要知道每帧语音对应哪个状态了，语音识别的结果也就出来了。
2.自然语义处理（NLP）1）自然语义处理概要
语义识别是人工智能的重要方向之一，如果语音技术相当于人的嘴巴和耳朵，负责表达和获取，那语义技术则相当于人的大脑，负责思考和信息处理，解决的是“听得懂”的问题。语义识别最大的作用是改变人机交互模式，将人机交互由最原始的鼠标、键盘交互转变为语音对话的方式。
人机交互发展史
语义识别主要基于大数据和算法模型之上搭建，是自然语言处理(NLP)技术的重要组成部分。NLP技术主要包括词法分析技术、句法分析技术、语义分析技术、语用分析技术以及语句分析技术等。NLP在实际应用中最大的困难还是语义的复杂性，随着大数据、芯片和算法模型等的发展进程加速，将为NLP带来长足的进步。
2）自然语义处理技术原理
在自然语义处理领域，也在通过深度学习的工具提升自然语义处理的准确度。目前常用的自然语义处理领域的技术包括了循环神经网络（RecurrentNeuralNetwork）、卷积神经网络（ConvolutionalNeuralNetwork）、递归神经网络（RecursiveNeuralNetwork）的原理，它们是语句语义学习的强有力工具。
普通神经网络可以完成词性标记、词语切分、实体命名识别、目的提取等一般的语义分析功能。
循环神经网络（RNN）是把一句话看成单词的序列，每个单词由一个向量表示，每一个位置上有一个中间表示，由向量组成，表示从句首到这个位置的语义。
这里假设，每一个位置的中间表示由当前位置的单词向量以及前一个位置的中间表示决定，通过一个神经网络模型化。RNN把句末的中间表示当作整个句子的语义表示。RNN加入长短期记忆（LongShortTermMemory，LSTM）机制，RNN可以处理远距离依存关系，能够更好地表示整句的语义。
卷积神经网络（CNN）是通过对句子进行扫描，抽取特征，选择特征，最后组合成句子的语义表示。
首先从左到右用一个滑动窗口对句子进行扫描，每个滑动窗口内有多个单词，每个单词由一个向量表示。在滑动窗口内，通过卷积（convolution）操作，进行特征抽取。这样，在各个位置上得到一系列特征。之后再通过最大池化（maxpooling）操作，对特征进行选择。
重复以上操作多次，得到多个向量表示，将这些向量连接起来得到整个句子的语义表示。同一卷积层内参数是共享的，也就是同一层的卷积操作是相同的，这也就保证了在局部领域进行相同的特征抽取。
ReNN是假设对语句进行句法分析，得到句法树。句法树的每个节点上有一个向量中间表示。父节点的表示由其子节点的表示决定，通过神经网络模型化，而根节点的表示就是整个句子的语义表示。句法树上的中间表示可以在句法分析的过程中得到，比如在最大间隔分析（maxmarginparsing）。
除了上述这些神经网络的算法之外，人类不断在尝试着用新的算法来试图能够为人工智能提供更加准确理解自然语言的能力。随着神经网络和深度学习的发展，自然语义处理已经取得了长足的发展，但是，由于人类语言的复杂性，对于通用人工智能阶段需要达到的自然语言理解，也存在较长的距离。
3.语音合成（TTS）1）语音合成概述
语音合成，又称文语转换（TexttoSpeech）技术，能将任意文字信息实时转化为标准流畅的语音并朗读出来，相当于给机器装上了一个嘴巴，它涉及到声学、语言学、数字信号处理、计算机科学等多个学科技术，是人工智能信息处理领域的一项前沿技术，解决的主要问题就是如何将文字信息转化为可听的声音信息。
语音合成和语音识别技术是实现人机语音通话所必需的两项关键技术，使机器具有类似于人一样的说话能力。
2）语音合成技术处理方式
文本处理：
这一步做的事情是把文本转化成音素序列，并标出每个音素的起止时间、频率变化等信息。
作为一个预处理步骤，它的重要性经常被忽视，但是它涉及到很多值得研究的问题，比如拼写相同但读音不同的词的区分、缩写的处理、停顿位置的确定，等等。
音素：音素(phone)，是语音中的最小的单位，依据音节里的发音动作来分析，一个动作构成一个音素。音素分为元音、辅音两大类。音节：音节在语音学上指由一个或数个音素组成的语音结构基本单位;而音素是最小的语音单位。如”普通话”，由三个音节组成，可以分析成”p,u,t,o,ng,h,u,a”八个音素。语音合成：
狭义上这一步专指根据音素序列（以及标注好的起止时间、频率变化等信息）生成语音，广义上它也可以包括文本处理的步骤。
这一步主要有三类方法：
拼接法，即从事先录制的大量语音中，选择所需的基本单位拼接而成。这样的单位可以是音节、音素等等；为了追求合成语音的连贯性，也常常用使用双音子（从一个音素的中央到下一个音素的中央）作为单位。拼接法合成的语音质量较高，但它需要录制大量语音以保证覆盖率。参数法，即根据统计模型来产生每时每刻的语音参数（包括基频、共振峰频率等），然后把这些参数转化为波形。参数法也需要事先录制语音进行训练，但它并不需要100%的覆盖率。参数法合成出的语音质量比拼接法差一些。声道模拟法。参数法利用的参数是语音信号的性质，它并不关注语音的产生过程。与此相反，声道模拟法则是建立声道的物理模型，通过这个物理模型产生波形。这种方法的理论看起来很优美，但由于语音的产生过程实在是太复杂，所以实用价值并不高。三、智能语音主要公司介绍1.图灵机器人1）公司简介
图灵机器人是一家个性化智能机器人平台，旗下有人工智能机器人操作系统TuringOS，用户可以在微博、微信、QQ机器人、语音客服、智能硬件等多个场景搭建属于自己的个性化智能机器人，截止2016，公司估值已经超过10亿人民币。
2）代表性产品介绍
乐迪：
乐迪是著名动画作品《超级飞侠》里的灵魂人物，基于图灵机器人人工智能操作系统TuringOS，让乐迪从荧屏走进消费者现实生活。
吉米猫：
吉米猫是一款手机宠物类应用游戏，从功能上来说很像是汤姆猫的升级版，但与汤姆猫不同的是吉米猫接入了图灵机器人的Chatbot接口，赋予了吉米猫聊天调侃、百科问答等语音对话能力，闲暇时还可以给你讲个段子、说个故事。
2.思必驰1）公司简介
思必驰是一家智能语音技术解决方案提供商，致力于提供自然语言人机交互解决方案，应用于智能车载、智能家居和智能机器人领域，并且拥有语音识别、语音合成、语义对话及语义唤醒等技术，截止2016年，思必驰的估值已经超过20亿人民币。
2）代表性产品介绍
智能车载解决方案：提供一体化解决方案，适用于智能后视镜、智能车机、便携式导航仪、HUD等，全称语音操作。
智能家居解决方案：软硬件一体化解决方案，为智能家居产品提供声源定位、个性唤醒、语音识别、语义理解、对话交互等功能。
3.云知声1）公司简介
云知声成立于2012年，是一家智能语音识别技术的高新技术企业，目前集AI芯、AIUI、AIService三大解决方案支撑云知声核心技术的落地，已经在家居、汽车、医疗和教育等领域有广泛应用，截止2018年，公司估值已经超过10.7亿美金。
2）代表性产品介绍
智能家居方案-UniHome：
AI芯作为智能语音解决方案芯片，用以解决不同形态智能终端感知和部分计算问题，AI芯通过多种芯片方案，合理组合不同硬件平台，安装不同系统下的AIUI版本，提供语音交互、IO控制、互联内容的能力，满足不同价位不同场景下的智能硬件交互需求。
智能车载方案-UniCar：
云端芯一体化，方案包括拾音降噪，语音交互，云端计算和内容服务一揽子解决方案，满足用户导航，电话，娱乐，咨询，社交5大场景的功能诉求。
智慧医疗方案：云知声提供医疗垂直领域录入软硬件一体的解决方案，基于医疗人工智能技术和大数据分析进行持续探索，实现智能语音交互的知识问答和病历查询，进行健康风险预测和患者分群分析。
4.出门问问
1）公司简介
出门问问是市场上一家拥有自主语音识别、语义分析、垂直搜索技术的人工智能公司；自成立以来，一直努力将人工智能技术落地到消费产品，定义下一代人机交互的方式，截止2017年，公司估值超过10亿美金。
2）代表性产品介绍
以TicWatchPro为例：
五、智能语音市场总结伴随着人工智能行业的快速发展，中国在智能语音这个细分市场的发展速度也将会持续增长，但是目前国内在智能语音市场，技术已经相对成熟，且头部企业在行业的垄断力度较大。
目前，中国智能语音市场的主要份额被科大讯飞、百度以及苹果分割，截止到2018年，中国智能语音市场，科大讯飞市场占有率排名第一，市占率达到44.2%；其次为百度，市场占有率为27.8%；排名第三的是的苹果，市占率为6.9%，排名前三的品牌在我国智能语音市场占比近八成，留给初创企业在这个市场的空间以及机会并不多。
未来随着智能语音技术的逐渐成熟，智能语音技术在教育领域会发挥出巨大的作用，比如在口语教学、考试测评、模拟练习等环节，能够代替现在很多老师的工作，大大降低人工成本。
作者：作者：阿旺，著名投资人兼连续创业者，会从自身投资以及创业经历，不定期输出各类行业研究，如您想了解更多关于创业以及投资方面的内容，欢迎关注本人公众号：awangblog
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题图来自Unsplash，基于CC0协议
人工智能之语音识别技术【科普】
原标题：人工智能之语音识别技术【科普】
语言是人与人之间最重要的交流方式、能与机器进行自然的人机交流，是人类一直期待的事情。随着人工智能快速发展。语音识别技术作为人机交流接口的关键技术、发展迅速。在AI领域也是经常被提及。作为人工智能领域的从业者认识语音识别也是必须的。接下来就让我们科普科普。话不多说，直接上菜！
语音识别概述
语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程，把语音信号转变为相应的文本或命令的技术。
语音识别涉及的领域包括:数字信号处理、声学、语音学、计算机科学、心理学、人工智能等，是一门涵盖多个学科领域的交叉科学技术。
语音识别的技术原理是模式识别，其一般过程可以总结为：
预处理---特征提取---基于语音模型库下的模式匹配---基于语言模型库下的语言处理---完成识别
预处理
声音的实质是波。语音识别所使用的音频文件格式必须是未经压缩处理的文件，如人类正常的语音输入等
语音输入所面对的环境是复杂的主要存在以下问题
对自然语言的识别和理解。首先必须将连续的讲话分解为词、音素等单位，其次要建立一个理解语义的规则。
语音信息量大，语音模式不仅对不同的说话人不同，对同一说话人也是不同的，例如，一个说话人在随意说话和认真说话时的语音信息是不同的。一个人的说话方式随着时间变化。
语音的模糊性。说话者在讲话时，不同的词可能听起来是相似的。这在英语和汉语中常见。
单个字母或词、字的语音特性受上下文的影响，以致改变了重音、音调、音量和
语音识别技术应用领域有哪些?分别介绍应用领域
随着语音识别技术的不断发展和进步，也应用到越来越多的产品跟领域中。它们都少不了语音识别芯片、语音识别模块的支持。那么市面上有哪些语音识别模块好用呢？哪些领域又运用到语音识别技术呢？语音识别模块哪个好用为大家推荐一款由九芯电子完全自主研发的无须外围元件，直接对接外部TD01系列语音识别模块，集成了了一颗高性能、低成本的离线语音识别芯片。TD01系列语音识别模块具有语音识别及播报功能，需要外挂spl-Flash，存储词条或者语音播放内容。这款模块还具备有工业级性能，同时还具有识别率高、简单易用、更新词条方便等优势。这款语音识别模块被广泛应用在AI人工智能产品、智能家居遥控、智能玩具等多种领域上。
语音识别技术的应用领域：智能家电遥控
语音识别技术应用领域介绍
如今很多家电都已经智能化了BCM3037KPF，用一个小小的遥控器就可以把家里所有的电器用语音操控起来，比如客厅的电视、空调、窗帘等。以前要一个个遥控器换着操控，如今只需要结合到一个遥控器就可以让这些操作轻松实现。
语音识别技术的应用领域：智能玩具
语音识别技术的智能化也让玩具行业进行了变革，越来越多的智能玩具被研发出来，比如智能语音娃娃、智能语音儿童机器人。我们可以用语音跟它们做些简单交流，完成一些简单的任务等等。
语音识别技术的应用领域：汽车语音控制
当我们驾驶汽车在行驶过程中，必须时刻握好方向盘，但是难免有时候遇到急事需要拨打电话这些，这时候运用汽车上的语音拨号功能的免提电话通信方式便可简单实现。此外，对汽车的卫星导航定位系统（GPS）的操作，汽车空调、照明以及音响等设备的操作，同样也可以用语音的方式进行操作。
语音识别技术的应用领域：工业控制及医疗领域
在工业及医疗领域上，运用智能语音交互，能够让我们解放双手，只需要对机器发出命令，就可以让其操作完成需要的任务。大大提升了工作的效率。
语音识别技术在个人助理、智能家居等很多领域都有运用到，随着语音识别技术在未来的不断发展，语音识别芯片的不敢提高，给我们的生活带来了更大的便利和智能化。
人工智能都在哪些领域有所应用
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随着社会的发展人工智能已经逐渐走进并融入我们的生活，且应用在各个行业领域，AI不仅给许多行业带来了巨大的经济效益，同时也为我们的生活带来了许多改变和便利。现如今，人工智能都在哪些领域有所应用？今天我们就来了解下。
一、无人驾驶汽车
相信大家都不陌生，无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶控制器来实现无人驾驶。无人驾驶中涉及的技术却包含很多，例如：计算机视觉、自动控制技术等，这些技术的组成才形成了一套完整的无人驾驶。
随着近年来，人工智能浪潮的兴起，无人驾驶再次成为人们热议的话题，国内外许多公司都纷纷投入到自动驾驶和无人驾驶的研究中。例如，Google的GoogleX实验室正在积极研发无人驾驶汽车GoogleDriverlessCar，百度也已启动了“百度无人驾驶汽车”研发计划，其自主研发的无人驾驶汽车Apollo还曾亮相央视春晚。
但由于人们发现无人驾驶的复杂程度远超几年前所预期的，要真正让无人驾驶实现商业化还有很长的路要走。
二、人脸识别
这项技术已经走进了大多人家里，人脸识别也称人像识别、面部识别，主要是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。现阶段人脸识别涉及的技术主要包括计算机视觉、图像处理等。
目前，人脸识别技术已广泛应用于多个领域，如金融、司法、公安、边检、航天、电力、教育、医疗等。随着人脸识别技术的进一步成熟和社会认同度的提高，其将应用在更多领域，给人们的生活习惯带来更多改变。
三、机器翻译
机器翻译其实算是计算语言学的一个分支，它是利用计算机将一种自然语言转换为另一种自然语言的过程，机器翻译用到的技术主要是神经机器翻译技术（NeuralMachineTranslation，NMT）。目前，该技术当前在很多语言上的表现已经超过了人类。
四、声纹识别
其实，生物的特征识别技术包括很多种，除了人脸识别，目前用得比较多的有声纹识别，声纹识别是一种生物鉴权技术，也称为说话人识别，包括说话人辨认和说话人确认。
声纹识别的工作过程为，系统采集说话人的声纹信息并将其录入数据库，当说话人再次说话时，系统会采集这段声纹信息并自动与数据库中已有的声纹信息做对比，从而识别出说话人的身份。
相比于传统的身份识别方法（如钥匙、证件），声纹识别具有抗遗忘、可远程的鉴权特点，在现有算法优化和随机密码的技术手段下，声纹也能有效防录音、防合成，因此安全性高、响应迅速且识别精准。
目前，声纹识别技术有声纹核身、声纹锁和黑名单声纹库等多项应用案例，可广泛应用于金融、安防、智能家居等领域，落地场景丰富。如：支付宝、微信就运用了该项技术登录自己的账号。
五、智能客服机器人
智能客服机器人在生活中也越来越常见了，它是一种利用机器模拟人类行为的人工智能实体形态，它能够实现语音识别和自然语义理解，具有业务推理、话术应答等能力。
当用户访问网站并发出会话时，智能客服机器人会根据系统获取的访客地址、IP和访问路径等，快速分析用户意图，回复用户的真实需求。同时，智能客服机器人拥有海量的行业背景知识库，能对用户咨询的常规问题进行标准回复，提高应答准确率。如对大多数电商企业来说，用户所咨询的售前问题普遍围绕价格、优惠、货品来源渠道等主题，如果在该场景运用智能客服机器人，这样可以减少人工客服每天都会对这几类重复性的问题进行回答，从而提高在更多复杂问题的客户群体中及时提供服务。
智能客服机器人还能为用户提供全天候的咨询应答、解决问题的服务，它的广泛应用也大大降低了企业的人工客服成本。
六、智能外呼机器人
智能外呼机器人是人工智能在语音识别方面的典型应用，它能够自动发起电话外呼，以语音合成的自然人声形式，主动向用户群体介绍产品。
在外呼期间，它可以利用语音识别和自然语言处理技术获取客户意图，而后采用针对性话术与用户进行多轮交互会话，最后对用户进行目标分类，并自动记录每通电话的关键点，以成功完成外呼工作。
七、智能音箱
相信大家对智能音箱也不会陌生，属于语音识别、自然语言处理等人工智能技术的电子产品类应用与载体，究其本质，智能音箱就是能完成对话环节的拥有语音交互能力的机器。通过与它直接对话，家庭消费者能够完成自助点歌、控制家居设备和唤起生活服务等操作，这类设备相信很多人家里已经拥有。
八、个性化推荐
个性化推荐也是生活中常见的一项应用，是一种基于聚类与协同过滤技术的人工智能应用，它建立在海量数据挖掘的基础上，通过分析用户的历史行为建立推荐模型，主动给用户提供匹配他们的需求与兴趣的信息，如商品推荐、新闻推荐等。
个性化推荐系统已经广泛存在于各类网站和App中，本质上，它会根据用户的浏览信息、用户基本信息和对物品或内容的偏好程度等多因素进行考量，依托推荐引擎算法进行指标分类，将与用户目标因素一致的信息内容进行聚类，经过协同过滤算法，实现精确的个性化推荐。
九、医学图像处理
医学图像处理是目前人工智能在医疗领域的典型应用，它的处理对象是由各种不同成像机理，如在临床医学中广泛使用的核磁共振成像、超声成像等生成的医学影像。
要知道传统的医学影像诊断，主要通过观察二维切片图去发现病变体，这往往需要依靠医生的经验来判断。而利用计算机图像处理技术，可以对医学影像进行图像分割、特征提娶定量分析和对比分析等工作，进而完成病灶识别与标注，针对肿瘤放疗环节的影像的靶区自动勾画，以及手术环节的三维影像重建。
十、图像搜索
要知道，在早期我们是是无法进行图片搜索的，要知道图像搜索分为基于文本的和基于内容的两类搜索方式。传统的图像搜索只识别图像本身的颜色、纹理等要素，因为当时程序技术还无法支持识别图片内容，随着AI的发展，图像搜索在近几年用户需求日益旺盛的信息检索类应用，基于AI深度学习的图像搜索，已经逐渐提升了该项技术，用户利用图像匹配搜索以顺利查找到相同或相似目标物的需求，如搜索同款、相似物比对等。
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AI技术最主要用在哪些地方
随着智能家电、穿戴设备、智能机器人等产物的出现和普及，人工智能技术已经进入到生活的各个领域，引发越来越多的关注。那么，人工智能目前都应用在哪些领域，运用了怎样的技术原理呢？
什么是人工智能？
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，是认知、决策、反馈的过程。
曾经有很多人戏称，人工智能就像一列火车，你苦苦期盼，它终于来了，然后它呼啸而过，把你抛在身后。虽然这是一种笑谈，但也反应了人工智能技术发展的迅速和无法想象的快，可能一个不小心，你就被远远甩在身后。
人工智能技术的细分领域有哪些？
人工智能技术应用的细分领域：深度学习、计算机视觉、智能机器人、虚拟个人助理、自然语言处理—语音识别、自然语言处理—通用、实时语音翻译、情境感知计算、手势控制、视觉内容自动识别、推荐引擎等。
1、深度学习
深度学习作为人工智能领域的一个应用分支，不管是从市面上公司的数量还是投资人投资喜好的角度来说，都是一重要应用领域。说到深度学习，大家第一个想到的肯定是AlphaGo，通过一次又一次的学习、更新算法，最终在人机大战中打败围棋大师李世石。百度的机器人“小度”多次参加最强大脑的“人机大战”，并取得胜利，亦是深度学习的结果。
图片来源网络深度学习的技术原理：
1.构建一个网络并且随机初始化所有连接的权重；
2.将大量的数据情况输出到这个网络中；
3.网络处理这些动作并且进行学习；
4.如果这个动作符合指定的动作，将会增强权重，如果不符合，将会降低权重；
5.系统通过如上过程调整权重；
6.在成千上万次的学习之后，超过人类的表现；
2、计算机视觉
计算机视觉是指计算机从图像中识别出物体、场景和活动的能力。计算机视觉有着广泛的细分应用，其中包括，医疗成像分析被用来提高疾病的预测、诊断和治疗；人脸识别被支付宝或者网上一些自助服务用来自动识别照片里的人物。同时在安防及监控领域，也有很多的应用……
图片来源网络计算机视觉的技术原理：
计算机视觉技术运用由图像处理操作及其他技术所组成的序列来将图像分析任务分解为便于管理的小块任务。比如，一些技术能够从图像中检测到物体的边缘及纹理。分类技术可被用作确定识别到的特征是否能够代表系统已知的一类物体。
3、语音识别
语音识别技术最通俗易懂的讲法就是语音转化为文字，并对其进行识别认知和处理。语音识别的主要应用包括医疗听写、语音书写、电脑系统声控、电话客服等。
图片来源网络语音识别技术原理：
1、对声音进行处理，使用移动窗函数对声音进行分帧；
2、声音被分帧后，变为很多波形，需要将波形做声学体征提取，变为状态；
3、特征提起之后，声音就变成了一个N行、N列的矩阵。然后通过音素组合成单词；
4、虚拟个人助理
说到虚拟个人助理，可能大家脑子里还没有具体的概念。但是说到Siri，你肯定就能立马明白什么是虚拟个人助理。除了Siri之外，Windows10的Cortana也是典型代表。
1、用户对着Siri说话后，语音将立即被编码，并转换成一个压缩数字文件，该文件包含了用户语音的相关信息；
2、由于用户手机处于开机状态，语音信号将被转入用户所使用移动运营商的基站当中，然后再通过一系列固定电线发送至用户的互联网服务供应商（ISP），该ISP拥有云计算服务器；
3、该服务器中的内置系列模块，将通过技术手段来识别用户刚才说过的内容。
总而言之，Siri等虚拟助理软件的工作原理就是“本地语音识别+云计算服务”。
5、语言处理
自然语言处理（NPL），像计算机视觉技术一样，将各种有助于实现目标的多种技术进行了融合，实现人机间自然语言通信。
图片来源网络语言处理技术原理：
1、汉字编码词法分析；
2、句法分析；
3、语义分析；
4、文本生成；
5、语音识别；
6、智能机器人
智能机器人在生活中随处可见，扫地机器人、陪伴机器人……这些机器人不管是跟人语音聊天，还是自主定位导航行走、安防监控等，都离不开人工智能技术的支持。
图片来源网络智能机器人技术原理：
人工智能技术把机器视觉、自动规划等认知技术、各种传感器整合到机器人身上，使得机器人拥有判断、决策的能力，能在各种不同的环境中处理不同的任务。
智能穿戴设备、智能家电、智能出行或者无人机设备其实都是类似的原理。
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7、引擎推荐
不知道大家现在上网有没有这样的体验，那就是网站会根据你之前浏览过的页面、搜索过的关键字推送给你一些相关的网站内容。这其实就是引擎推荐技术的一种表现。
Google为什么会做免费搜索引擎，目的就是为了搜集大量的自然搜索数据，丰富他的大数据数据库，为后面的人工智能数据库做准备。
图片来源网络引擎推荐技术原理：
推荐引擎是基于用户的行为、属性（用户浏览网站产生的数据），通过算法分析和处理，主动发现用户当前或潜在需求，并主动推送信息给用户的信息网络。快速推荐给用户信息，提高浏览效率和转化率。
关于人工智能的展望
除了上面的应用之外，人工智能技术肯定会朝着越来越多的分支领域发展。医疗、教育、金融、衣食住行等等涉及人类生活的各个方面都会有所渗透。
当然，人工智能的迅速发展必然会带来一些问题。比如有人鼓吹人工智能万能、也有人说人工智能会对人类造成威胁，或者受市场利益和趋势的驱动，涌现大量跟人工智能沾边的公司，但却没有实际应用场景，过分吹嘘概念。
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