(بەشی سێهەم)

نووسینی: د. هادی وەیسی

ئەندامی دەستەی زانستی، زانکۆی تاران.

موحەممەد موحەممەدئەمینی

ماستەری ئەندازیاریی ئایتی، زانکۆی تەربیەت مۆدەرس، تاران.

چەندین شێواز بۆ ناسینەوەی ئاخاوتن بوونی هەیە کە ناسراوترینیان لەسەر بنەمای ناسینەوەی پەتێرنە و زۆربەی سیستمە سەرکەوتووەکانی ئەمڕۆکە لەسەر ئەو بنەمایە کار دەکەن. لەم شێوازەدا دەنگ لە ڕێگەی کۆمەڵێک یەکەی دەنگی (وەک وشە، بڕگە، سێ_فۆنیم یان فۆنیم) مۆدێل دەکرێت بۆ ناسینەوەش لە ڕیزکردنی ئەم یەکەیانە بە دوای یەکدا، دەقی گونجاو بۆ یەکە دەنگییەکان دەناسرێتەوە.

وێنەی ١.مێعماریی سیستمی ناسینەوەی ئاخاوتن

لە وێنەی ١دا پێکهاتەی باوی سیستمێکی ناسینەوەی ئاخاوتن (بە شێوازی ناسینەوەی پەتێرن) پیشان دراوە. ئەو سیستمانەی کە لەم شێوازە کەڵک وەردەگرن دوو قۆناغی ڕاهێنان و تاقیکردنەوەیان هەیە. لە قۆناغی ڕاهێناندا پەتێرنە پەیوەندیدارەکان بە هەر پۆلێک کە ئەو یەکە دەنگییەیان هەیە مۆدێلسازی دەکرێن. لە قۆناغی تاقیکردنەوەدا بۆ ناسینەوەی یەکە دەنگییەکانی ناو ئاخاوتن، پەتێرنەکانی کە بە سیستم دەدرێن لەگەڵ ئەو پەتێرنانەی کە سیستمیان پێ ڕاهێنراوە لەگەڵ یەکتر هەڵدەسەنگێنرێن. هەر وەک لە وێنەکەدا دەبینین سیستمێکی ناسینەوەی ئاخاوتن لەخۆگری دوو بەشی سەرەکیی دەرهێنانی تایبەتمەندییەکان و بەشی مۆدێل کردنە کە لە قۆناغی ڕاهێناندا بەکار دەبرێن. بۆ قۆناغی تاقیکردنەوە و کەڵکوەرگرتن بەشی بەکارهێنانی مۆدێل یان بەشی گەڕانی هەیە. یەکەی دەرهێنانی تایبەتمەندی کە هەندێک جار پێی دەوترێت یەکەی پێش پەردواتەکردن ، یەکێک لە بەشە پێویستەکانی هەر سیستمێکی ناسینەوەی پەتێرنە. ئامانجی ئەم بەشە ئەوەیە کە بە دەرهێنانی ژمارەیەکی کەم لە پارامێترەکان لە سیستمەکانی ناسینەوەی ئاخاوتندا ڕێژەی مۆحاسبات و دووپاتە زیادییەکانی سیگناڵی ئاخاوتن کەم بکاتەوە. ئەو پارامێترانەی کە ئەم بەشە دەریان دەهێنێت، دەبێت لەگەڵ کەڵکی سیستمەکە هاوتەبا بێت، بۆ وینە لە ناسینەوەی ئاخاوتنی سەربەخۆ لە ئاخێوەردا، هەوڵ دەدرێت ئەو پارامێترانە دەربهێنرێن کە کەمترین هەستیارییان بە چۆنیەتیی دەڕبڕینی دەنگێک لە دیدی قسەکەر و بیسەرەوە ببێت. لە لایەکی دیکەوە بۆ بەکارهێنانی سیستمی پەیوەندیدار بە ئاخێوەردا زۆر گرینگە کە یەکەی دەرهێنانی تایبەتمەندی پارامێترە پەیوەندیدارەکان بە ئاخێوەر وەکوو پەیوەندیداری بە شێوازی دەربڕین، بیچم و درێژیی مەودای ئاخاوتن ، درێژیی هەنگاو و هتد دەربهێنێت. بەو پێیەی کە کارەکانی دواتر لەسەر ئەم تایبەتمەندییانە ئەنجام دەدرێت، بەکارهێنانی مێتۆدێکی باش بۆ ئەم کارە یەکێک لە هۆکارەکانی سەرکەوتوویی سیستمێکی ناسینەوەی ئاخاوتنە. بەکارهێنانی مێتۆدەکانی دەرهێنانی تایبەتمەندیی سیگناڵ دەکات بە کۆمەڵێک پارامێتر کە پێی دەوترێت بۆرداری تایبەتمەندی و پۆلێنبەندی لەسەر ئەم پارامێترانە ئەنجام دەدرێت. پارامێترە بەکارهاتووەکان زیاتر لە شەبەنگی کورت و پەنجێرەبەندی کراوی سیگناڵ پێک دێت کە فرەیم یان قاڵبیشیان پێ دەوترێت. لە مێتۆدەکانی دەرهێنانی تایبەتمەندی، دوو مێتۆدی کۆدکردنی پێشبینیی هێڵی (PLP) و هاوکۆلکەی کێپستراڵی مێل-فرێکانس (MFCC) لە سەرکەوتووترین و باوترین مێتۆدەکانن.

لە قۆناغی ڕاهێناندا دوو مۆدێل بەکار دەهێنرێت کە دواتر لە قۆناغی تاقیکردنەوەدا کەڵکیان لێ وەردەگیرێت، مۆدێلی دەنگی و مۆدێلی زمانی . دەرهێنانی مۆدێلە دەنگییەکە لە دەیتای ئاخاوتن و بە شێوازی جیاجیا ئەنجام دەدرێت، ئەو شێوازانە بریتین لە: مۆدێلی خۆگونجاندنی کاتیی چالاک یان DTW (ئەم مێتۆدە کۆن و ساکارە لە تەلەفۆنی مۆبایلدا بۆ گرتنی ژمارەی تەلەفۆن لە ڕێگەی وتنی ناوی کەسەکەوە بە کار دەبرا)، تۆڕی نۆرۆنیی دەستکردی (ANN) و مۆدێلی شاراوەی مارکۆف (HMM). لە نێوان ئەم مێتۆدانەدا، مۆدێلی شاراوەی مارکۆف لەو مۆدێلانەی تر زیاتر بەکار هێنراوە و سەرکەوتووتر بووە و زۆربەی سیستمە کارپێکەرییەکان تا سێ چوار سال پێش لەم مێتۆدە کەڵکیان وەردەگرت، بەڵام لەم چەند ساڵەی دواییدا گەشەی تۆڕە نۆرۆنییەکان و بەکارهێنانی فێربوونی قووڵ (Deep Learning) سەرنجی توێژەرانی بەرەو لای خۆی ڕاکێشاوە و سەرکەوتنەکانی ئەم مێتۆدە بووەتە هۆی ئەوەی سیستمە بازرگانییەکانیش بچنە سەر ئەم بنەمایە یان بە شێوازی ئاوێتە لەگەڵ HMM بەکار بهێنرێن. لێهاتوویی زۆری فێربوونی قووڵ لە بەشەکانی دیکەشدا وەک دەرهێنانی تایبەتمەندی و مۆدێلی زمانی لەگەڵ مێتۆدەکانی دیکە ململانێ دەکات. مۆدێلە زمانییە بەکارهاتووەکان لە سیستمەکانی ناسینەوەی ئاخاوتنی ئەمڕۆکەدا زیاتر مێتۆدە ڕێزمانی و ئامارییەکانن. لە مێتۆدە ڕێزمانییەکاندا هەوڵ دەدرێت کە لە ڕستە دەرچووەکاندا یاسا ڕێزمانییەکانی ئەو زمانە پیادە بکرێت و لە مێتۆدی ئاماریدا شیمانەی بە دوا یەکدا هاتنی وشەکان (وەک یەک وشە یان شیمانی ڕوودانی وشە لە زماندا، دوو وشە یان ئاماری ڕوودانی دووشە لە زماندا و …) وەک مۆدێلی زمانی دەردەهێنرێت و بە کار دەبرێت، وشەنامەش لە بەشە سەرەکییەکانی سیستمەکانی ناسینەوەی ئاخاوتنە. وشەنامە لەخۆگری لیستی ئەو وشانەیە کە سیستم دەیانناسێتەوە. ئەو وشەنامانەی لە سیستمەکانی ناسینەوەی ئاخاوتنی بەردەوام بە ژمارەیەکی زۆری وشە بەکار دەبرێت جگە لە خودی وشەکان، زانیاریی جیای سەبارەت بە هەر وشەیەک تێدایە وەک شیمانەی ڕوودانی هەر وشەیەک لە زماندا، شیمانی ڕوودانی لە دوای وشەکانی ترەوە، دەورە ڕێزمانییەکەی لە ڕستەدا، بێژەی وشەکان. بەم وشەنامانە وشەنامەی مۆحاسباتیش دەوترێت.
دوای ڕاهێنانی مۆدێلەکان و کاتی تاقیکردنەوە یان بەکارهێنان دەبێت لەسەر تایبەتمەندییەکانی سیگناڵ، زنجیرەیەک لە دەنگە پەیوەندیدارەکان بناسرێنەوە و دەبێت بۆ ئەو زنجیرە دەنگییە کە ناسراوەتەوە باشترین زنجیرە وشە هەڵبژێردرێت، بەم ڕەوتە دەوترێت گەڕان. لە سیستمێکی ناسینەوەی ئاخاوتنی بەردەوامدا بە هەبوونی مۆدێلی ئاکۆستیکیی یەکە دەنگییەکان، دۆزینەوەی یەکە دەنگییەکانی ئاخاوتنی پێدراو دەبێت بە پرسیاری گەڕان، بە شێوازێک کە باشترین وێکهاتنەوە لە نێوان زنجیرەی دەنگیی سیگنیاڵی پێدراو و مۆدێلی ئاکۆستیکیدا پێک بێت. لە کاتی گەڕاندا، شیمانەی هاوشێوەبوونی بۆرداری تایبەتمەندیی دەنگی پێدراو لەگەڵ مۆدێلەکانی پەیوەندیدار بە یەکە دەنگییەکان، حساب دەکرێت و زنجیرەیەک لە فۆنیمەکان وەک وڵامی گریمانە ئەژمار دەکرێت کە زۆرترین وێکچوونی لەگەڵ زنجیرەی ئاخاوتنی پێدراودا هەیە. لە گەڕانێکی گشتگیردا کە هەموو گریمانەکان لەبەر چاو دەگیرێن، ژمارەی گریمانەکان بە زیادبوونی دریژیی بۆرداری تایبەتمەندییەکانی ئاخاوتنی پێدراو بە شێوەیەکی توانی زیاد دەکات. لەبەر ئەم هۆیە لە جێگەی گەڕان لەناو هەموو بۆشایی گەڕاندا، تەنیا بە گەڕان لەناو بەشێکی بۆشایی گەڕاندا وڵامێکی ڕازیکەر دەدۆزنەوە. لە ناسینەوەی ئاخاوتنی بەردەوامدا شێوازی جۆراوجۆری گەڕان بوونیان هەیە. ناسراوترین شێوازەکان گەڕان لەسەر بنەمای ئەلگۆریتمی گەڕانی ڤیتێربی ئیش دەکەن. گەڕانی ڤیتێربیی تیشکی کە شێوازێکی لێهاتووتری گەڕانی ڤیتێربییە و گەڕان لەسەر بنەمای کۆما کە لەسەر بنەمای ئەگۆریمی گەڕانی A* ئیش دەکات. لەو سیستمانەدا کە وشەنامە گەورەیە و ئەو سیستمانەی کە یەکەی دەنگییەکانیان یەکەی بچوک وەک فۆنیم یان بڕگەن، دەبێت زنجیرەی دەنگی بکرێت بە زنجیرەیەک وشە. بەو پێیەی کە دەرخراوی دیکۆدێری ئاکۆستیکی، زنجیرەیەک لە فۆنیمەکانە کە هەڵەیان تێدان، بۆ گۆڕینی زنجیرەی فۆنیمەکان بە زنیجرەی وشە پێویستمان بە مۆدێلێکی زمانی و دیکۆدێرێکی زمانی هەیە. لە گۆڕینی زنجیرەی دەنگی بە وشەکان لە دوو شێواز دەکرێت کەڵک وەربگیردرێت. لە شێوازی یەکەمدا، زنجیرە فۆنیمی بەرهەمهاتوو لە دیکۆدێری دەنگی بەشێوەیەکی تەواو پێک دەهێنرێت، پاشان لە ڕێی داری وشەنامە و ئەلگۆریتمی گەڕان لە گرافدا، باشترین زنجیرە وشە بۆ زنجیرەی فۆنیم هەڵدەبژێردرێت. لە شێوازی دووهەمدا هاوکات لەگەڵ پێکهاتنی زنجیرەی فۆنیمەکان، باشترین زنجیرەی وشە بە گەڕان لە دارێکی وشەنامەدا پێک دێت. بەکارهێنانی زانیاریی زیاتری زمانی وەک زانیاریی ئاماریی ئاستی سەرووتر و بەکارهێنانی ڕێزمان دەبێتە هۆی گەیشتن بە ئاکامێکی باشتر. ئەم زانیارییانە دەتوانێت هەم لەسەر زنجیرەی کۆتایی وشەکان بۆ پێدانی خاڵی زیاتر بە گریمانەکان بە کار بهێنرێت و هەروەها کاتی پێکهاتنی زنجیرەی وشەکان لە زنجیرەی فۆنیمەکان بۆ بەرگیری لە زیادبوونی گریمانە هەڵە و لاوازەکان کەڵکی لێ وەربگیرێت.
بۆ تاقیکردنەوە سیستمێکی ناسینەوەی ئاخاوتن لە یەکێک لە سێ شێوازی لابردنی هەڵە واتە: سڕینەوە، زیادکردن و جێگۆڕکێ کەڵک وەربگیرێت. هەڵەی سڕینەوە کاتێک ڕوودەدات کە یەکەیەکی دەنگی (وشە یان فۆنیم) لە سیگناڵی پێدراودا بوونی هەیە بەڵام نەناسراوەتەوە. لە هەڵەی زیادکردندا یەکەی دەنگی کە ناسراوەتەوە لە سیگناڵی پێدراودا بوونی نییە. ئەم هەڵەیە زۆرتر کاتێک ڕوو دەدات کە نۆیز بە یەکەیەکی دەنگی ناسراوەتەوە. کاتێک کە یەکەیەکی دەنگی بە هەڵە لە جێی یەکەیەکی دەنگی دیکە دەناسرێتەوە، هەڵەی جێگۆڕكی ڕوودەدات. بەپێی ئەم هەڵانە، بۆ هەڵسەنگاندنی سیستمەکانی ناسینەوەی ئاخاوتن، لە چەند پێوری هەڵسەنگاندنی کارامەیی کەڵک وەرگیراوە، کە وردبینی یان ڕێژەی ئەو وشانەی کە هەڵە ناسراونەوە باوترینیانە. وردبینیی ناسینەوە هاوتای ڕێژەی ئەو وشانەیە (بۆ یەکەی دەنگیی وشە) کە سیستمی ناسینەوەی ئاخاوتن بە دروستی ناسیونییەتەوە. ئەو وردبینییە بۆ سیستمە بازرگانییەکان لە سەرەوەیە، بۆ وێنە لە دوایین وشانی نەرمامێری Dragon وردبینی لە 99% زیاترە. وردبینییەک کە بەکارهێنەر لە هەلومەرجی کۆنترۆڵکراودا (ئاخاوتنی فەرمی) و ژینگەی بێ نۆیز لەم ئاستەدایە، بەڵام بە دوورکەوتنەوە لە هەلومەرجی دڵخواز وردبینی دادەبەزێت.