정보처리학회 논문지 소프트웨어 및 데이터 공학
Current Result Document : 3 / 5
이전건
다음건 
| 한글제목(Korean Title) |
CTC를 적용한 CRNN 기반 한국어 음소인식 모델 연구 |
| 영문제목(English Title) |
CRNN-Based Korean Phoneme Recognition Model with CTC Algorithm |
| 저자(Author) |
홍윤석
기경서
권가진
Hong Yoonseok
Ki Kyungseo
Gweon Gahgene
|
| 원문수록처(Citation) |
VOL 08 NO. 03 PP. 0115 ~ 0122 (2019. 03) |
한글내용
(Korean Abstract) |
지금까지의 한국어 음소 인식에는 은닉 마르코프-가우시안 믹스쳐 모델(HMM-GMM)이나 인공신경망-HMM을 결합한 하이브리드 시스템이 주로 사용되어 왔다. 하지만 이 방법은 성능 개선 여지가 적으며, 전문가에 의해 제작된 강제정렬(force-alignment) 코퍼스 없이는 학습이 불가능하다는 단점이 있다. 이 모델의 문제로 인해 타 언어를 대상으로 한 음소 인식 연구에서는 이 단점을 보완하기 위해 순환 신경망(RNN)계열 구조와 Connectionist Temporal Classification(CTC) 알고리즘을 결합한 신경망 기반 음소 인식 모델이 연구된 바 있다. 그러나 RNN 계열 모델을 학습시키기 위해 많은 음성 말뭉치가 필요하고 구조가 복잡해질 경우 학습이 까다로워, 정제된 말뭉치가 부족하고 기반 연구가 비교적 부족한 한국어의 경우 사용에 제약이 있었다. 이에 본 연구는 강제정렬이 불필요한 CTC 알고리즘을 도입하되, RNN에 비해 더 학습 속도가 빠르고 더 적은 말뭉치로도 학습이 가능한 합성곱 신경망(CNN)을 기반으로 한국어 음소 인식 모델을 구축하여 보고자 시도하였다. 총 2가지의 비교 실험을 통해 본 연구에서는 한국어에 존재하는 49가지의 음소를 판별하는 음소 인식기 모델을 제작하였으며, 실험 결과 최종적으로 선정된 음소 인식 모델은 CNN과 3층의 Bidirectional LSTM을 결합한 구조로, 이 모델의 최종 PER(Phoneme Error Rate)은 3.26으로 나타났다. 이는 한국어 음소 인식 분야에서 보고된 기존 선행 연구들의 PER인 10~12와 비교하면 상당한 성능 향상이라고 할 수 있다.
|
영문내용
(English Abstract) |
For Korean phoneme recognition, Hidden Markov-Gaussian Mixture model(HMM-GMM) or hybrid models which combine artificial neural network with HMM have been mainly used. However, current approach has limitations in that such models require force-aligned corpus training data that is manually annotated by experts. Recently, researchers used neural network based phoneme recognition model which combines recurrent neural network(RNN)-based structure with connectionist temporal classification(CTC) algorithm to overcome the problem of obtaining manually annotated training data. Yet, in terms of implementation, these RNN-based models have another difficulty in that the amount of data gets larger as the structure gets more sophisticated. This problem of large data size is particularly problematic in the Korean language, which lacks refined corpora. In this study, we introduce CTC algorithm that does not require force-alignment to create a Korean phoneme recognition model. Specifically, the phoneme recognition model is based on convolutional neural network(CNN) which requires relatively small amount of data and can be trained faster when compared to RNN based models. We present the results from two different experiments and a resulting best performing phoneme recognition model which distinguishes 49 Korean phonemes. The best performing phoneme recognition model combines CNN with 3hop Bidirectional LSTM with the final Phoneme Error Rate(PER) at 3.26. The PER is a considerable improvement compared to existing Korean phoneme recognition models that report PER ranging from 10 to 12.
|
| 키워드(Keyword) |
음소 인식
CTC 알고리즘
합성곱 신경망
순환 신경망
Phoneme Recognition
CTC Algorithm
Convolutional Neural Network
Recurrent Neural Network
|
| 파일첨부 |
PDF 다운로드
|
