Immagina che un computer abbia le orecchie per sentire, senza il bisogno di scrivergli. Dai un comando vocale e lo interpreta, producendo un risultato. Il sistema di riconoscimento vocale si basa su questa premessa. In tal modo un dispositivo elettronico diventa come una sorta di assistente virtuale, pronto a seguire dei comandi. Tu parli e produci onde sonore, le quali verranno interpretate dal sistema operativo. All’apparenza semplice, il riconoscimento vocale prevede svariati passi chiave per il suo corretto funzionamento. Una tecnologia come Alexa è diventata presto il perfetto assistente virtuale.
Se sei curioso di scoprire come funziona il riconoscimento vocale, sei nel posto giusto! Inline Style ti spiegherà nei dettagli i suoi meccanismi segreti, in special modo come fa un dispositivo a riconoscere così tanti tipi di voce.
Bene, iniziamo!
Come funziona il riconoscimento vocale
Quando parli, la tua voce produce delle onde sonore che vengono raccolte dal microfono del dispositivo. Queste onde sonore vengono poi trasformate in segnali elettronici che il computer può comprendere. Senza la conversione delle onde sonore in segnali elettrici viene impossibile per un dispositivo riconoscere le informazioni vocali. Il dispositivo analizza questi segnali elettronici e li confronta con le informazioni che ha già memorizzato sulle parole e sulla grammatica della lingua che stai parlando. In pratica, un ragguardevole assistente virtuale deve essere una sorta di poliglotta d’eccezione, come Emil Krebs, tedesco che fu capace di parlare ben 68 lingue diverse.
Ma come funziona questa magia? In poche parole, un sistema di riconoscimento vocale utilizza una serie di algoritmi matematici per analizzare la tua voce e convertirla in informazioni digitali che il computer può comprendere. Questo processo viene chiamato “trascrizione“, ed è come tradurre una lingua aliena in una che si conosce. Dal vocale si trasforma in testo nel software, in maniera simile a Google Assistant.
Per fare ciò, il sistema di riconoscimento vocale deve essere “allenato” per riconoscere la tua voce (machine learning). In pratica, il computer deve imparare a distinguere la tua voce dalle altre voci e dai rumori di fondo. Ciò viene fatto registrando la tua voce e confrontandola con un’ampia serie di suoni diversi, in modo da poter identificare i tratti distintivi che la caratterizzano. Nell’intelligenza artificiale esistono i cosiddetti ‘pesi’. Infatti non basta che un neurone artificiale elabori informazioni: il processo di apprendimento umano è basato anche sull’importanza che dà a certe informazioni rispetto ad altre, in modo da minimizzare gli errori. Una IA deve fare lo stesso. Un software di riconoscimento vocale deve essere in grado di riconoscere la tua voce tra le tante altre, poiché tu sei l’utente che ha dato un comando vocale.
Il software speech-to-text
Il software speech-to-text è uno strumento che permette la trasformazione di una traccia audio in testo scritto. Questa tecnologia, anche nota come riconoscimento vocale computerizzato, si sta diffondendo rapidamente in molti settori grazie ai recenti sviluppi tecnologici. Il riconoscimento vocale può essere utilizzato per ridurre i tempi di trascrizione dei contenuti, migliorare l’accessibilità ai contenuti digitali per le persone con disabilità uditive e rendere l’audio accessibile. L’ultima generazione di riconoscimento vocale si basa sulle reti neurali artificiali e ha la capacità di apprendere e migliorarsi continuamente. L’uso di questa tecnologia può essere applicato in molti settori, come il marketing, la banca, la sanità e la formazione.
Ad esempio, l’analisi delle chiamate del servizio clienti può aiutare ad apportare modifiche per migliorare l’esperienza del cliente, mentre l’utilizzo di sottotitoli nei video permette di raggiungere un pubblico più vasto, incluse le persone sorde o con problemi di udito. In ambito sanitario, la trascrizione può essere utilizzata per registrare le conversazioni cliniche nei sistemi di cartelle cliniche elettroniche per un’analisi rapida e semplice, mentre in ambito legale, il software di trascrizione vocale può aiutare nella scrittura di documenti legali a partire da registrazioni audio e/o video. Infine, l’utilizzo della sintesi vocale può essere utile agli studenti per prendere appunti e interagire con le lezioni.
Insomma, è piuttosto lampante l’importanza del riconoscimento vocale nel contesto odierno.
Le azioni di un computer dopo la fase di riconoscimento vocale
Una volta che un dispositivo riconosce la voce e ha compreso quello che stai dicendo, può eseguire diverse azioni in base alle tue richieste.
In primis, come accennato prima, un’azione possibile è lo speech-to-text. Un assistente virtuale come Siri, Google Assistant o Alexa può interpretare il testo prodotto dal riconoscimento vocale per rispondere alle domande degli utenti o per eseguire determinate azioni, come l’avvio di un’applicazione o la riproduzione di una canzone. Altre possibili azioni che possono essere eseguite dopo la fase di riconoscimento vocale includono la trascrizione di interviste o registrazioni audio, l’invio di messaggi di testo o e-mail, l’avvio di chiamate telefoniche, l’attivazione di dispositivi intelligenti come luci o termostati, la ricerca di informazioni su Internet, la creazione di promemoria o appuntamenti nel calendario.
In sostanza, col riconoscimento vocale l’interazione uomo-macchina si semplifica. Se prima l’input era dato esclusivamente da un testo scritto con le nostre mani, o comunque da un’interazione fisica, ora basta un comando vocale per mettere in funzione qualcosa. Grazie a una sofisticata elaborazione di apprendimento automatico, i dispositivi riescono a rispondere a comandi sempre più complessi.
Caratteristiche principali di un sistema di riconoscimento vocale
Le soluzioni più sofisticate sfruttano l’Intelligenza Artificiale e l’apprendimento automatico (machine learning). Questi sistemi integrano diverse componenti linguistiche, quali la grammatica, la sintassi, la struttura e la composizione dei segnali vocali e audio, per comprendere ed elaborare il linguaggio umano.
Abbiamo innanzitutto la ponderazione della lingua: migliora la precisione dell’elaborazione dei dati dando più peso alle parole specifiche utilizzate frequentemente, come i nomi dei prodotti o il gergo del settore.
L’identificazione del relatore consente invece di creare una trascrizione della conversazione.
Mentre, la formazione acustica addestra il sistema a riconoscere l’ambiente acustico in cui si trova (tipo i rumori ambientali in un call center) e ad adattarsi allo stile di ciascun relatore, come il tono della voce, il volume e il ritmo.
E, dulcis in fundo, abbiamo il filtro delle volgarità, ebbene sì. Consente di identificare alcune parole e di censurare l’output vocale per garantire un’esperienza più adeguata.
Laboratorio per principianti: spieghiamo il funzionamento di Alexa
Alexa è quel simpatico dispositivo rotondo di Amazon che risponde alle tue domande e ti aiuta a svolgere compiti quotidiani. Ora lo analizziamo nel nostro laboratorio per capire come funziona il suo riconoscimento vocale.
Quando parli con Alexa, il tuo messaggio vocale viene catturato dal microfono del dispositivo e inviato al server di Amazon sotto forma di segnali elettronici. Il server analizza la tua voce e la confronta con una vasta collezione di parole e frasi registrate in precedenza, per capire esattamente quello che stai dicendo.
Il server utilizza tecniche avanzate di analisi del suono e dell’elaborazione del linguaggio naturale per capire il significato delle parole che pronunci. Ad esempio, se dici “Alexa, cosa c’è nel frigorifero?”, il server capirà che stai chiedendo ad Alexa di dirti cosa hai nel frigorifero. Una volta che il server ha capito la tua richiesta, invia una risposta al dispositivo, che la pronuncia per te. In questo modo, puoi interagire con il tuo assistente vocale e fargli fare molte cose utili, come riprodurre musica, controllare le luci, impostare sveglie e altre azioni interessanti.
Ora, Alexa interagisce esclusivamente con dispositivi intelligenti, i cosiddetti Internet of Things (IoT), cioè internet delle cose. I dispositivi, come Alexa e il frigorifero, sono in grado di interagire tra loro grazie all’uso di internet. Chiaro che il frigorifero deve essere intelligente, dotato di un apposito software. Ad esempio, puoi chiedere ad Alexa di accendere le luci, di regolare la temperatura della casa, di far partire la macchina del caffè, di aprire la porta del garage, di rifarti il letto… no, a questo ancora non ci siamo arrivati! Tutto quello che devi fare è assicurarti che i dispositivi intelligenti che vuoi controllare siano compatibili con Alexa. In questo modo, potrai comandare i tuoi dispositivi domestici intelligenti con la tua voce senza nemmeno dover alzare un dito.
Quale problema ha risolto?
Prima del riconoscimento vocale, le persone dovevano avere una certa dimestichezza con un dispositivo, insomma per dare un comando ad esso: tastiere, mouse e via dicendo. Senza contare tutte le persone con disabilità motorie, provavano una certa difficoltà a interagire con un dispositivo. Con il riconoscimento vocale, le persone possono interagire con la tecnologia attraverso la voce, che è una forma di comunicazione naturale e intuitiva per gli esseri umani. Questo rende l’uso della tecnologia più accessibile e inclusivo per tutti, indipendentemente dalle loro capacità o competenze.
Il sistema di riconoscimento vocale ha dato la possibilità a tutti di interagire con un dispositivo e nella maniera più intuitiva possibile. Certamente questa tecnologia ha reso le nostre vite più comode. Diverse aziende, come IBM, stanno sviluppando riconoscimenti vocali sempre più avanzati, facendosi strada in diverse aree. Siamo sicuri che aziende del genere miglioreranno l’interazione uomo-macchina.
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