ОПОЗНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЧЕВОГО ВВОДА ДАННЫХ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНУЮ МАШИНУ Советский патент 1969 года по МПК G06F3/16 

Изобретение относится к области распознавания речи и может быть использовано для построения систем ввода речевых команд и символов алгоритмических языков в вычислительную машину.

Известны опознающие устройства для речевого ввода данных в вычислительную машину, содержащие микрофон, блок выделения речевых признаков, блоки опознавания слов и блок управления.

Предлагаемое устройство отличается тем, что выходы блоков опознавания слов соединены через первые входы логических элементов «И на два входа со входами дещифраторов блока управления, а .выходы дешифраторов подключены непосредственно или через элементы «ИЛИ ко вторым входам логических элементов «И.

Это позволяет повысить быстродействие устройства и обеспечить возможность автоматического исправления неверно опознанных слов по смыслу фразы.

В основу работы предложенного устройства положен принцип предварительного разбиения слов, подлежащих вводу в ЦВМ, на классы в зависимости от их смыслового значения.

В соответствии с этим принципом все слова, используемые, например, при выполнении математических операций, разбивают на:

I. Слова, над которыми производятся действия: цифры от О до 9, плюс, минус, скобка, точка (для отделения дробной части числа от целой).

П. Слова, с помощью которых выполняются действия над одним числом или выражением в скобках: синус и другие тригонометрические функции, экспонента, логарифм натуральный и т. п.

III. Слова, с помощью которых выполняются действия над двумя и более числами или выражениями в скобках: сложить, умножить, возвести (в степень) и т. п.

IV.Слова, с помощью которых выполняются более сложные вычисления: вычислить интеграл - пределы и т. п.

V.Служебные слова: слушай (начало фразы), цифра, слово, исправить, стоп, конец и т. д.

Такое разбиение слов на классы дает возможность автоматически определить структуру фразы (порядок чередования отдельных классов слов) по правилам построения фраз, близким к правилам естественной речи, и по части

опознанных слов (примерно так, как это имеет место при восприятии фраз человеком). Установление структуры фразы позволяет исправлять ошибки в случаях, когда некоторое слово фразы опознается как близкое к нему в проКИМ путем становится возможным, исходя из смысла фразы, исправить большинство неправильно опознанных слов без участия оператора.

Указанные правила чередования классов слав во фразах могут быть (при выполнении, например, математических операций) такими:

а)Фраза начинается со служебного слова, включающего устройство на опознавание слов остальной части фразы.

б)Второе слово фразы указывает вид операции над числами и может принадлежать ко II, III или IV классу в зависимости от количества чисел или выражений в скобках или слов, используемых при более сложных вычислениях.

в)После слов II и III класса всегда располагаются слова I класса.

г)При Выполнении двух операций над числом слова, обозначающие эти операции, разделяются словом «скобка. Обратные скобки в этих случаях не применяются.

д)При выполнении тригонометрического действия после числа (или выражения в скобках) следует слово «градус или «радиан. Эти два слова образуют отдельный класс.

е)Числа отличаются друг от друга словами, указывающими знак числа.

ж)После чисел могут располагаться только слова: скобка, градус, радиан, а также слова, разделяющие числа и обозначающие конец фразы.

На чертеже приведена блок-схема предложенного устройства.

Речевой сигнал, соответствующий одному из опознаваемых слов, поступает с микрофона / на блок 2 выделения признаков слов. Основываясь на полученных признаках, блоки 3-6 опознавания слов определяют принадлежность произнесенного слова. Блок 3 опознает слова I класса (нуль, один и др.), бло;к 4 опознает слова II класса (корень, логарифм и др.), блок 5 опознает начальное слово фразы (слушай), блок 6 - конечное слово фразы (конец). Сигналы, соответствующие опознанным .словам, с блоков 3-6 проходят соответственно через логические элементы «И 7-10 на вход блока управления 11, отпирающего или запирающего данные логические элементы, и на вычислительную машину 12. В начальном положении блок управления 11 держит открытым элемент 9 и закрытыми элементы 7, 8, 10 В зависимости от наименования опознанного слова ИЛИ группы слов блок 11 запирает часть элементов 7, 8, 9 или 10, что уменьшает число возможных ошибок опознавания за счет исключения слов, сигналы от которых поступают на залертые элементы.

Блок управления 11 состоит из дешифраторов 13-16 и логических элементов «ИЛИ 17 и 18. При поступлении сигнала на любой из дешифраторов все остальные устанавливаются в начальное (нулевое) положение. Функции блоков 3-6 опознавания, логических элементов «И 7-10 и блока управления 11 могут быть выполнены вычислительной машиной.

Рассмотрим действие предлагаемого устройства на примере ввода устного задания на вычисление У In 1-357, выражаемого фразой: «Слушай, корень, скобка, логарифм, один, точка, три, пять, семь, конец. Второе слово фразы может принадлежать только ко И классу,

поэтому после произнесения и опознавания блоком 5 первого слова «слушай и его прохождения через открытый элемент «И 9 на блок 11л вычислительную машину 12, дешифратор 15 через элемент «ИЛИ 18 отпирает

элемент 8. При этом дешифратор 16, державший открытым элемент 9, устанавливается в нулевое положение, при котором элемент Р закрыт. По поступлении следующего сигнала, соответствующего опознанному блоком 4 второму слову «корень, дешифратор 14 через элемент «ИЛИ 17 отпирает элемент 7, а элемент 8 при этом закрывается, так как после слов II класса всегда следуют слова I класса. При произнесении каждого из остальных слов

фразы блок управления 11 производит аналогичные переключения в соответствии с правилами построения фраз. После слова «скобка блок 11 запирает элемент 7 и отпирает элемент 8, после слова «логарифм - запирает

элемент 8 и отпирает элемент 7. При произнесении первой цифры «один и каждой из последующих цифр блок управления 11, оставляя открытым элемент 7, отпирает также элемент 10, так как существует возможность того, что любая цифра является последним знаком числа. После произнесения слова «конец вычислительная машина 12 производит вычисления в соответствии с полученным заданием. Исходные данные задания и результаты действия вычислительной машины 12 выводятся на печать. Одновременно блок управления 11 отпирает элемент 9 и запирает все остальные элементы «И, подготавливая таким образом цепи к приему следующей фразы. В случаях

неверного опознавания фразы оператор повторяет фразу. При недостаточной надежности опознавания слов в длинных фразах можно проверить правильность ввода исходных данных в машину по части фразы.

При вводе значительного массива слов одного класса (например, цифр) для обозначения начала и конца массива применяют специальные служебные слова. Контроль за правильностью опознавания

вводимых слов можно осуществлять также визуально с помощью системы отображения информации на электроннолучевой трубке.

Предмет изобретения

Опознающее устройство для речевого ввода данных в вычислительную машину, содержащее микрофон, блок выделения речевых признаков, блоки опознавания слов и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повыможности автоматического исправления неверно опознанных слов ло смыслу фразы, выходы блоков опознавания слов соединены через первые входы логических элементов «И на два

входа со входами дешифраторов блока управления, а выходы дешифраторов подключены непосредственно или через элементы «ИЛИ ко вторым входам логических элементов «И.