Derin öğrenme tabanlı konuşma tanıma sistem tasarımı


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Burak Korcuklu

Danışman: AHMET EMİR DİRİK

Özet:

Doğal dil işleme, bilgisayarların, doğal yazı veya konuşma dilini nasıl anlayabileceğini ve manipüle edebileceğini çözümleyen araştırmalardan ve uygulamalardan oluşmaktadır. Konuşma işleme ise konuşma sinyalleri ve sinyal işleme yöntemlerini barındıran doğal dil işlemenin bir alt alanıdır. Konuşma sinyalleri çoğunlukla dijital gösterimleri üzerinden işlenerek farklı yöntemler ile yazı diline çevrilmektedir. Genellikle eğitim ve test aşamalarından oluşan bu süreç, eldeki etiketli veriler kullanılarak modeli eğitmek ve farklı etiketli veriler ile eğitilen modelin tutarlılığının ölçülmesini kapsamaktadır. Tarih boyunca birçok araştırmacı konuşulan dili yazıya dönüştürmek için farklı yaklaşımlar ve yöntemler geliştirmişlerdir. Günümüzde özel firmaların geliştirdikleri çevrimiçi konuşma tanıma modelleri birçok çalışma alanında kullanılmaktadır. Geliştirilen bu modeller Saklı Markov Modeli (HMM), yapay sinir ağları, gürültü temizlemek için kullanılan algoritmalar, derin öğrenme algoritmaları ve fonem sözlüklerinin bir arada kullanılmasıyla gerçekleştirilmektedir. Bu modellerin kullanımı akıllı ev sistemleri, otomotiv, askeriye, sağlık gibi çeşitli alanlarda gün geçtikçe artmaktadır. Kullanılan modellerin çoğunlukla çevrimiçi çalışması, kullanıcı tarafından yeni geliştirmelere izin vermemesi ve yetersiz dil desteği sebebiyle hala geliştirilmesi gereken birçok yanı bulunmaktadır. Bu tezde iki farklı doğal dilden yazıya dönüşüm modeli oluşturulmuştur. İlk model geleneksel yöntemlere alternatif olarak geliştiricinin işlem yükü ve karmaşıklığı daha az olan uçtan uca derin öğrenme yöntemi ile; ikincisi ise geleneksel yöntemlerle ön işlemeli bir süreç izlenerek gerçekleştirilmiştir. Bu modellerin konuşmacı bağımlılığı, veri seti boyutu, eğitim süresi gibi farklı koşullardaki başarıları saptanmaya çalışılmıştır. Ayrıca her iki modelin eğitim ve test aşamaları için gerekli veri setini oluşturmak amacıyla kullanıcılardan etiketli veri toplanabilecek ağ tabanlı bir yazılım geliştirilmiştir.