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1 Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung Teilprojekt A3, Gesprochene Sprache Felicitas Haas, Wolfgang Hess, Bernhard Schröder.

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Präsentation zum Thema: "1 Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung Teilprojekt A3, Gesprochene Sprache Felicitas Haas, Wolfgang Hess, Bernhard Schröder."—  Präsentation transkript:

1 1 Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung Teilprojekt A3, Gesprochene Sprache Felicitas Haas, Wolfgang Hess, Bernhard Schröder Universität Bonn

2 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung2 Übersicht Einleitung: Motivation Inhalt des Moduls Szenario Multimediale Elemente Arbeitsplan

3 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung3 Motivation des Moduls Interdisziplinärer Charakter in der Sprachtechnologie Informationstechnik / Informatik ComputerlinguistikPhonetik z.B. Dialogsysteme, Sprachverstehenssysteme, Sprachsynthesesysteme

4 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung4 Lernziel Überblick über die Entwicklung und den heutigen Stand von Sprachsynthese und Spracherkennung Verstehen und Beurteilung wichtiger Aspekte und Probleme der akustischen Mensch- Maschine-Kommunikation

5 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung5 Grundlagen und Umfang des Moduls In Bonn: 3 zweistündige Vorlesungen, 1 Seminar –Grundlagen der Sprachsignalverarbeitung –Akustische Mensch-Maschine-Kommunikation 1,2 –Material aus Seminar zum Thema Fokus Im Projekt: Äquivalent von 4 Semesterwochenstunden ?

6 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung6 Sprachausgabe: Sprachsynthese Linguistische Aspekte der Verarbeitung gesprochener Sprache Inhaltliche Strukturierung Spracheingabe: Spracherkennung, Sprachverstehenssysteme Grundlagen der Sprachsignalverarbeitung [Exkurs: für die Verarbeitung gesprochener Sprache benötigte Mathematik] Einführung: Aufgaben und Einsatzmöglichkeiten der akustischen Mensch-Maschine-Kommunikation

7 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung7 Spektrogramm Teilmodul Sprachsignalverarbeitung Bau des menschlichen Sprechtrakts Sprachsignale und ihre Darstellung im Rechner Kurzzeitanalyse Kurzzeitspektralanalyse

8 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung8 Exkurs Mathematik Mathematische Grundlagen zur Sprachsignalverarbeitung Variable Ansteuerung durch das Teilmodul Sprachsignalverarbeitung Rücksicht auf individuellen Wissensstand der Studierenden Abbau der Scheu vor mathematischen Inhalten

9 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung9 Hidden-Markov-Modelle Klassische Mustererkennungsverfahren Einzelworterkennung Erkennung von Prosodie Probleme der Erkennung fließender Sprache und Spontansprache Dynamic Time Warping Teilmodul Spracherkennung Grundprobleme

10 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung10 Anwendungen: einfacher, interaktiver, trainierbarer Spracherkenner mit geringem Wortschatz Teilmodul Spracherkennung Anwendungen Spracheingabesysteme: Historische Entwicklung und Beispiele

11 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung11 Akustische Synthese –Verschiedene Prinzipien akustischer Synthese Direkte Sprachsynthese vom Sprachkorpus –Demonstration verschiedener Synthesesysteme Frage der Prosodie –Demonstration der prosodischen Manipulation synthetischer und natürlicher Sprachsignale Teilmodul Sprachsynthese Synthese auf segmentaler Ebene – Verkettung

12 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung12 Teilmodul Sprachsynthese (2) Evaluierung der Qualität –Bewertung von synthetischen Stimuli verschiedener Systeme Einige ausgewählte Anwendungen

13 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung13 Phonem-Graphem-Verhältnis Beschreibung der Syntax gesprochener Sprache Prosodie als Mittel semantischer und pragmatischer Markierung Spracherkennung und Äußerungskontext Dialogverarbeitung Korpora gesprochener Sprache Gesprochene vs. geschriebene Sprache Teilmodul Linguistische Aspekte

14 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung14 Individuelle Lerngeschwindigkeit und Lernziele Mehrere Lernpfade Einstiegsmöglichkeiten in unterschiedlichen Kontexten Vernetzung mit anderen MiLCA-Modulen Szenario Aufbereitung als Web Based Training

15 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung15 Kenntnisstand Lernprozess im Teilmodul A1A1 A2A2 A3A3 AkAk..... Lernfortschritt

16 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung16 Vernetzung der (Teil-)Module Grundlagen der Sprachsignalverarbeitung Mathematik SpracheingabeSprachausgabe Linguistische Aspekte Andere MiLCA-Module

17 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung17 Vernetzung mit anderen Modulen Linguistische Aspekte Beschreibung der Syntax gesprochener Sprache Prosodie als Mittel semantischer und pragm. Markierung Spracherkennung und Äußerungskontext Dialogverarbeitung Korpora gesprochener Sprache Parsing und Grammatik Computational Semantics Dialogsysteme Texttechnologie

18 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung18 Vokaltraktsimulator Graphisch unterstützte Manipulation von Sprachsignalen (Grundfrequenz, Dauer, etc.) Akustische Synthetisatoren Spracherkenner mit begrenztem Wortschatz Multimediale Elemente Virtuelles Sprachsignallabor

19 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung19 Selektion von Teilsignalen Oszillogramm Spektrogramm Einzelspektrum Sprachsignallabor Akustische Aufnahme und Wiedergabe

20 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung20 Beispiel Breitbandspektrogramm

21 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung21 Vokaltraktsimulator Mittsagittalschnitt (aus Fellbaum, 1984) und simulierter Vokaltrakt (aus Klöcker, 2001) am Beispiel des Vokals [a:]

22 IKP, Uni Bonn Medienintensive Lehrmodule in der Computerlinguistik-Ausbildung22 Arbeitsplan


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