Joaquim LlisterriGrup de Fonètica, Departament de Filologia Espanyola
Ciclo “Las aplicaciones de la fonética”Departamento de Filología Española, Universidad Autónoma de Madrid
24 de abril de 2007
Las tecnologías del hablaJoaquim Llisterri
Grup de Fonètica, Departament de FilologiaEspanyola, Universitat Autònoma de Barcelona
http://liceu.uab.cat/~joaquim
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Ciclo “Las aplicaciones de la fonética”Departamento de Filología Española, Universidad Autónoma de Madrid
24 de abril de 2007
Materiales en Internet
http://liceu.uab.cat/~joaquim/
speech_technology/UAM_07/UAM_07.html
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Las tecnologías del habla
Las tecnologías del hablaLa conversión de texto en hablaEl reconocimiento automático delhablaLos sistemas de diálogoLa comunicación mediatizada porordenador
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Las tecnologías del habla
Las tecnologías del hablaLa conversión de texto en hablaEl reconocimiento automático delhablaLos sistemas de diálogoLa comunicación mediatizada porordenador
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Objetivos de un sistema de diálogo
HCI, Human - Computer
Interaction
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Las tecnologías del habla
• Objetivo
• Facilitar la comunicación oralentre personas y sistemasinformáticos
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Tecnologías del habla
• Salida vocal
Síntesis del habla
• Entrada vocal
Reconocimiento del habla
• Interacción vocal
Sistemas de diálogoJoaquim Llisterri
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Del texto ... … al habla
Las tecnologías del hablaLa síntesis del habla
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Las tecnologías del hablaEl reconocimiento del habla
Del habla … … al texto
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Las tecnologías del hablaLos sistemas de diálogo
Eh, pues mire, queríasaber a qué hora salela… el último tren, eh…hacia Barcelona, desdeMadrid, el sábado
Reconocimiento Comprensión
PETICIÓN, DESTINO=“Barcelona”,ORIGEN=“Madrid”, Fecha: DÍA=“28”,
HORA=“Último”
Generación de respuesta
El último tren sale a las11 y 53 minutos de la noche
Síntesis
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Las tecnologías del habla en español
Las tecnologías del hablaLa conversión de texto en hablaEl reconocimiento automático delhablaLos sistemas de diálogoLa comunicación mediatizada porordenador
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Módulos de tratamientolingüístico de un conversor
de texto en habla
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Unidades de síntesis
Difonema• Segmento acústico que incluye la transición
entre dos fonemas consecutivos, formado porla parte estacionaria del primero, latransición del primero al segundo y la parteestacionaria del segundo
/kasa/ - /k/ + /ka/ + /as/ + /sa/ + /a/
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Síntesis basada en corpus
• Corpus-based speech synthesis
• Sistemas de síntesis basados en laselección de unidades (unit selection) delongitud variable (non-uniform)
• Las unidades de síntesis están recogidasen un corpus y se concatenan una vezrealizada la selección
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Síntesis basada en corpus
Selección de unidades• El corpus de síntesis constituye el inventario de
unidades• Se selecciona la cadena fonética más larga que
corresponde al texto de entrada del sistema desíntesis
• Se minimiza el número de concatenaciones y sebusca la adecuación prosódica
• Diseño y evaluación de algoritmos de selección
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Síntesis basada en corpus
Diseño del corpus
• Definición del inventario de alófonos y desus combinaciones
• Cobertura de los alófonos y de suscombinaciones (difonemas)
• Cobertura de los fenómenos prosódicos
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LLISTERRI, J.- MACHUCA, M.- MADRIGAL, N.- MANCINI, F.- MASSIMINO, P.- de la MOTA, C.- RIERA, M.- RÍOS, A. (2004)"Aspectos lingüísticos en el diseño de un conversor de texto en habla en castellano y en catalán: El sistema LoquendoTTS®", in VI
Congreso de Lingüística General. Universidade de Santiago de Compostela, Santiago. 3-7 de mayo de 2004. Universidade de Santiago deCompostela, Facultade de Filoloxía, Área de Lingüística Xeral. pp. 521-522.
http://liceu.uab.es/~joaquim/publicacions/Llisterri_et_al_04_Conversor_Texto_Habla_Castellano_Catalan_Loquendo.pdf
• Corpus inicial de 3 millones de palabrasextraídas de textos periodísticos, literarios,culturales, científicos, didácticos, etc.
• Selección automática de secuencias que seacerquen al equilibrio fonético teniendo encuenta el contexto de aparición de los alófonos
• Edición manual de 200 frases enunciativas einterrogativas para ajustar el equilibrio y laestructura sintáctica
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LLISTERRI, J.- MACHUCA, M.- MADRIGAL, N.- MANCINI, F.- MASSIMINO, P.- de la MOTA, C.- RIERA, M.- RÍOS, A. (2004)"Aspectos lingüísticos en el diseño de un conversor de texto en habla en castellano y en catalán: El sistema LoquendoTTS®", in VI
Congreso de Lingüística General. Universidade de Santiago de Compostela, Santiago. 3-7 de mayo de 2004. Universidade de Santiago deCompostela, Facultade de Filoloxía, Área de Lingüística Xeral. pp. 521-522.
http://liceu.uab.es/~joaquim/publicacions/Llisterri_et_al_04_Conversor_Texto_Habla_Castellano_Catalan_Loquendo.pdf
• Selección del locutor en función de lavariedad lingüística, la elocución y laplasticidad: locutores profesionales
• Control lingüístico de la grabación de las200 frases
• Correspondencia entre la realización dellocutor y la transcripción fonéticagenerada por el sistema
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LLISTERRI, J.- MACHUCA, M.- MADRIGAL, N.- MANCINI, F.- MASSIMINO, P.- de la MOTA, C.- RIERA, M.- RÍOS, A. (2004)"Aspectos lingüísticos en el diseño de un conversor de texto en habla en castellano y en catalán: El sistema LoquendoTTS®", in VI
Congreso de Lingüística General. Universidade de Santiago de Compostela, Santiago. 3-7 de mayo de 2004. Universidade de Santiago deCompostela, Facultade de Filoloxía, Área de Lingüística Xeral. pp. 521-522.
http://liceu.uab.es/~joaquim/publicacions/Llisterri_et_al_04_Conversor_Texto_Habla_Castellano_Catalan_Loquendo.pdf
• Base de datos acústica de unos 200 Mbcodificada a 16 kHz en PCM (Pulse Code
Modulation)
• Reducción del tamaño mediante técnicas decodificación de la señal
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GTH, Grupo de Tecnologías del Habla,Universidad Politécnica de Madrid
http://www-gth.die.upm.es/research/synthesis/synth-form-concat-e.html/
Conversión de texto en habla por concatenación
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GTP, Grup de Tractament de la Parla,Universitat Politècnica de Catalunya
http://gps-tsc.upc.es/veu/soft/demos/tts.php3
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GTS, Grupo de Tratamiento de la Señal, Universidade de Vigohttp://www.gts.tsc.uvigo.es/cotovia/
Conversión de textoen habla basada encorpus
Conversión de textoen habla basada endifonemas
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Telefónica I+D, Madrid
Conversión de texto en habla basada enconcatenación de unidades (1996)
Conversión de texto en habla basada en corpus(2003)
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Verbio Technologies SLhttp://www.verbio.com/webverbio2/html/demos_ttsonline.php
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Verbio Technologies SLhttp://www.verbio.com/webverbio2/html/demos_news.php
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Actor, Loquendohttp://actor.loquendo.com/actordemo/
Es, m, f
EsCh, f
EsMx, f
EsAr, m
Cat, f Cat, m
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Loquendo Gilded TTShttp://actor.loquendo.com/actordemo/
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AT&T Labs Natural Voiceshttp://www.naturalvoices.att.com/demos/
EspMx, f
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AT&T Labs Natural Voiceshttp://www.naturalvoices.att.com/demos/
EspMx, f
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RealSpeak, Nuancehttp://www.nuance.com/realspeak/demo/default.asp
Eng, f
EsMx, f
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Acapela Grouphttp://demo.acapela-group.com/
Es, f
En, f
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Las tecnologías del habla
Las tecnologías del hablaLa conversión de texto en hablaEl reconocimiento automático delhablaLos sistemas de diálogoLa comunicación mediatizada porordenador
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• Reconocimiento depalabras aisladas
• Reconocimiento depalabras conectadas
• Reconocimiento de hablacontinua+ dificultad
- dificultad
Tipo de enunciado
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• Sistemas dependientesdel locutor
• Sistemasindependientes dellocutor
+ dificultad
- dificultad
Número de locutores
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•Vocabulariorestringido
•Vocabulario sinrestricciones
+ dificultad
- dificultad
Tamaño del vocabulario
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• Entorno silencioso• Entorno con ruido
predictible• Entorno con ruido
aleatorio+ dificultad
- dificultad
Entorno
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Desarrollo histórico del reconocimiento del hablaJUANG, B.-H. - RABINER, L. R. (2006) "Automatic speech recognition: History", in BROWN, K.
(Ed.) Encyclopedia of Language & Linguistics. Amsterdam: Elsevier. pp. 806-819.
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Speech-Enabled Interactive Voice Response Systems. Web ProForum Tutorials,International Engineering Consortium.
http://www.iec.org/online/tutorials/speech_enabled/index.html
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Esquema básico de un sistema dereconocimiento automático del habla
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Modelo de reconocimiento de habla continuaMariño (1999)
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Reconocimiento de palabras aisladas
• Control delsistemaoperativo de unordenador
http://www.youtube.com/watch?v=SKm-g7hUSag
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Windows VistaPrimera presentación pública
http://www.youtube.com/watch?v=G-dYiTc88Pc
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Dragon Naturally Speaking
• Edición estándar y profesional
• Vocabulario legal
• Vocabulario médico
• Versión en español
http://www.nuance.com/naturallyspeaking/
http://spain.nuance.com/naturallyspeaking/
Dictado automático
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Dragon Naturally Speakinghttp://www.nuance.com/talk/
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Gestión y dictado de correos electrónicosDragon Naturally Speaking
http://www.nuance.com/naturallyspeaking/demos/
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Nuance Mobile Dictation“The amazing race”
http://www.youtube.com/watch?v=-L4Jk6GDud0
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IBM Via Voice
• 300.000 palabras
• Vocabulario legal
• Vocabulario médico
• Primeras versiones en español
http://www-306.ibm.com/software/voice/viavoice/
http://www.nuance.com/viavoice/
Dictado automático
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Audio Information Retrieval
Recuperación de información sonora
• TRANSCRIGAL, Grupo de Tecnologíasde la Señal, Universidade de Vigo
http://www.webapps.gts.tsc.uvigo.es/Transcrigal/
• Transcripción automática yrecuperación de contenido entelediarios en castellano y en gallego
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TRANSCRIGALhttp://www.webapps.gts.tsc.uvigo.es/Transcrigal/
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TRANSCRIGALhttp://www.webapps.gts.tsc.uvigo.es/Transcrigal/
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Audio Information Retrieval
Recuperación de información sonora
• Nuance Dragon Audio Mininghttp://www.nuance.com/audiomining/
• Producto comercial para la búsquedade información mediante palabrasclave o frases en bases de datos sonoras
• Versión en español
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Nuance Dragon Audio Mininghttp://www.nuance.com/audiomining/
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Reconocimiento automático del habla y enseñanza de lapronunciación asistida por ordenador
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LAFFORD, B.A. (2004) "Review of Tell Me More Spanish",Language Learning and Technology 8, 3: 21-34.
http://llt.msu.edu/vol8num3/pdf/review1.pdf
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Ordinate Corporation, Menlo Park, Californiahttp://www.ordinate.com/
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Las tecnologías del habla en español
Las tecnologías del habla
La conversión de texto en habla
El reconocimiento automático del habla
Los sistemas de diálogo
La situación de las tecnologías del hablaen España
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Los sistemas de diálogo
Eh, pues mire, queríasaber a qué hora salela… el último tren, eh…hacia Barcelona, desdeMadrid, el sábado
Reconocimiento Comprensión
PETICIÓN, DESTINO=“Barcelona”,ORIGEN=“Madrid”, Fecha: DÍA=“28”,
HORA=“Último”
Generación de respuesta
El último tren sale a las11 y 53 minutos de la noche
Síntesis
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Módulos de un sistema de diálogo
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Módulos de un sistema de diálogo
Módulo de reconocimiento del habla
• Convierte la señal sonora de entrada -continua- en una representación escrita -discreta - de las palabras reconocidas
Tecnologías del habla
• Reconocimiento automático del habla(ASR, Automatic Speech Recognition)
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Módulos de un sistema de diálogo
Módulo de interpretación semántica
• Determina el “significado” (contenido) dela secuencia de palabras reconocida
Procesamiento del lenguaje natural
• Comprensión del lenguaje (NLU,Natural Language Understanding)
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Módulos de un sistema de diálogo
Comprensión del contenidoComprensión del lenguaje natural (NLU)
Eh, pues mire, quería saber a qué horasale la… el último tren, eh… haciaBarcelona, desde Madrid, el sábado
PETICIÓN, DESTINO=“Barcelona”, ORIGEN=“Madrid”, FECHA:DÍA=“28”, HORA=“Último”
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Módulos de un sistema de diálogo
Módulo de gestión del diálogo
• Gestiona la interacción entre la persona yel sistema para la realización de la tareadeseada
• Módulo central de control en un sistemade diálogo
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Módulos de un sistema de diálogo
Módulo de generación de lenguaje
• Crea un enunciado bien formado a partirde la representación internaproporcionada por el sistema
Procesamiento del lenguaje natural
• Generación del lenguaje (NLG, Natural
Language Generation)
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Módulos de un sistema de diálogo
Creación de respuestas
Generación de lenguaje natural (NLG)
PETICIÓN, DESTINO=“Barcelona”,ORIGEN=“Madrid”, Fecha: DÍA=“28”,HORA=“Último”
El último tren sale a las 11 y 53minutos de la noche
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Módulos de un sistema de diálogo
Módulo de conversión de texto en habla
• Transforma en una señal sonoracontinua- el texto creado por el módulode generación de respuestas -discreto-
Tecnologías del habla
• Conversión de texto en habla (TTS,Tex-to-Speech Synthesis)
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BASURDE (1998-2001)Sistema de diálogo oral en dominios restringidos
http://gps-tsc.upc.es/veu/basurde/Home.htm
• Reconocimiento• “Para conseguir una tasa de reconocimiento
aceptable es deseable que la frase se pronuncieevitando ruidos y a una velocidad de locuciónnormal”
• Comprensión• Información telefónica de horarios y precios de
trenes regionales y de grandes líneas
• Salida vocal
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Acceso al ordenador mediante el teléfono
• Portales de voz
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Portal de voz
Selección por voz
Restaurantes
Farmacias de guardia
Reconocimientodel habla
Palabras aisladas
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Portal de voz
Grabación previa
Selección por voz
Informaciónsolicitada
Restaurantes
Restaurantes de Ávila
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Portal de voz
Sistema automático
Selección por voz
Informaciónsolicitada
Farmacias de guardia
Existe unafarmacia…
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Portal de voz
ochoHe encontrado nueve
diez
Existe una farmacia de guardia
Mensajes pregrabadospara insertar palabras
procedentes de una lista
Conversión de texto escrito en habla
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Venta de entradas
CineEntradasYdilo Advanced Voice Solutions
http://www.ydilo.com/esp/caseStudies.html
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Banca Telefónica
BpT, Banca por TeléfonoNatural Vox
http://www.natvox.es/demos_bpt.html
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Gestión del correo electrónico
TelCorreoUniversidade de VigoUniversidade de Santiago de
CompostelaSistema de diálogo para acceso telefónico a
servicios telemáticoshttp://www.gts.tsc.uvigo.es/telcorreo/
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Cita previahttp://www.verbio.com/webverbio/html/demos_basic.php
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Las tecnologías del habla
Las tecnologías del hablaLa conversión de texto en hablaEl reconocimiento automático delhablaLos sistemas de diálogoLa comunicación mediatizada porordenador
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La comunicación persona-personamediatizada por una máquina
CMM, Computer-Mediated Communication
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La comunicación persona-personamediatizada por una máquina
• Traducción entre modalidades• Escrito - Escrito
Traducción automática de textos(MT, Machine Translation)
• Oral - OralTraducción automática del habla(SLT, Spoken Language Translation)
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Traducción automática del hablaSpoken Language Translation
Reconocimiento del habla
Gestión del diálogo
Traducción automática de textos
Conversión de texto en habla
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Traducción automática del hablahttp://www.is.cs.cmu.edu/papers/speech/1996/COMPUTER-alex.ps.gz
“...sí sí el viernes diecinueve puedo sí porque sabes me
voy de viaje d hoy la verdad así es
que este mes es muy viajero me voy el día seis de viaje
y estoy hasta el doce así que el día
diecinueve me viene muy bien francamente...”
yes yes on friday nineteen can yes because know I go
me of trip D today the truth such is
that this month is very traveler I go me the day six of trip
and I am until the twelve as soon
as the day nineteen comes me very well outspokenly
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Verbmobilhttp://verbmobil.dfki.de/overview-us.html
• Sistema móvil de traducción de diálogosespontáneos (1993-2000)
• Dominios restringidos: citas, preparaciónde viajes, reservas de hotel
• Lenguas: alemán, inglés y japonés
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WAHLSTER, W. (2000) "Mobile Speech-to-Speech Translation of Spontaneous Dialogs: AnOverview of the Final Verbmobil System", in WAHLSTER, W. (Ed.) Verbmobil: Foundations of
Speech-to-Speech Translation. Heidelberg - New York: Springer Verlag (Artificial Intelligence).http://verbmobil.dfki.de/ww.html
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Verbmobilhttp://verbmobil.dfki.de/overview-us.html
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La comunicación persona-personamediatizada por una máquina
• Traducción entre modalidades• Escrito - Oral
Conversión de texto en habla (TTS, Text-to-Speech Synthesis)
• Oral - EscritoReconocimiento automático del habla(ASR, Automatic Speech Recognition)
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La comunicación persona-personamediatizada por una máquina
• Traducció entre modalidades• Lengua oral - Movimientos
labialesReconocimiento del hablaGeneración de movimientoslabiales a partir delreconocimiento
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TelefaceDepartment of Speech, Music and Hearing, KTH, 2002
http://www.speech.kth.se/teleface/
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La comunicación persona-personamediatizada por una máquina
• Traducción entre modalidades• Lengua oral - Lengua de señas
Reconocimiento del habla o de laimagenTraducción de/a lengua de señasConversión de texto en habla o detexto a señas
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eSign, Essential Sign Language Information onGovernment Networks
http://www.sign-lang.uni-hamburg.de/esign/
Generaciónautomáticade traduccióna lengua deseñas paraprogramas detelevisión
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iCommunicatorhttp://www.myicommunicator.com/
Reconocimientodel hablaConversión de
texto en hablaTraducción de
lengua oral alengua de señas
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La comunicación persona-personamediatizada por una máquina
Traducción entre modalidades
• Acceso a la información en otras lenguas
• Acceso a la información mediante lamodalidad más adecuada a lasnecesidades específicas de cada usuario
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Otras aplicaciones de las tecnologías delhabla…
http://www.youtube.com/watch?v=YhWmzTjScfA
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Las tecnologías del habla
Las tecnologías del hablaLa conversión de texto en hablaEl reconocimiento automático delhablaLos sistemas de diálogoLa comunicación mediatizada porordenador
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Ciclo “Las aplicaciones de la fonética”Departamento de Filología Española, Universidad Autónoma de Madrid
24 de abril de 2007
Materiales en Internet
http://liceu.uab.cat/~joaquim/
speech_technology/UAM_07/UAM_07.html
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