同聲傳譯 解密搜狗同傳

技術(shù)宅

同聲傳譯 并不是一次簡(jiǎn)單的機(jī)器翻譯

說(shuō)到機(jī)器翻譯，相信很多朋友都在使用百度、有道等公司提供的在線翻譯。我們只要打開(kāi)在線翻譯頁(yè)面，然后輸入需要翻譯的語(yǔ)句，選擇輸出翻譯語(yǔ)言即可快速完成翻譯。如果再借助語(yǔ)音輸入完成需翻譯語(yǔ)句的輸入，這就是一次簡(jiǎn)單的同聲傳譯模型（圖1）。

不過(guò)在線機(jī)器翻譯準(zhǔn)確度不高、機(jī)械性強(qiáng)、語(yǔ)義歧義等一直受人詬病，而要實(shí)現(xiàn)同聲傳譯，一是要求“同聲”，也就是可以同步識(shí)別發(fā)言者的語(yǔ)音，實(shí)現(xiàn)盡可能短的延遲；二則是“傳譯”，要求翻譯盡可能準(zhǔn)確。隨著人工智能和深度學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展，同聲傳譯技術(shù)逐漸實(shí)現(xiàn)了上述兩個(gè)要求，比如搜狗的“搜狗同傳”技術(shù)就可以很好地實(shí)現(xiàn)“同聲”和“傳譯”（圖2）。

同聲+傳譯 搜狗同傳背后的秘密

如上所述，同聲傳譯技術(shù)并非簡(jiǎn)單的語(yǔ)音輸入和機(jī)器翻譯的結(jié)合體。同聲傳譯講究的是“同聲”+“傳譯”，那么搜狗同傳這類(lèi)技術(shù)是怎么實(shí)現(xiàn)這些要求？

首先是同聲。在王小川演講的演示中可以看到，在演講者完成一句話的演講后，背后的大屏幕幾乎在同一時(shí)間完成了語(yǔ)音和文字轉(zhuǎn)換。這看似簡(jiǎn)單的語(yǔ)音到文本的轉(zhuǎn)換，實(shí)則是搜狗強(qiáng)大語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的實(shí)際體現(xiàn)。

要對(duì)某個(gè)人說(shuō)出的語(yǔ)句進(jìn)行實(shí)時(shí)、高效的識(shí)別，搜狗同傳先要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的語(yǔ)音斷句，也就是對(duì)用戶(hù)說(shuō)的每一句話進(jìn)行判斷，從而可以準(zhǔn)備識(shí)別用戶(hù)真正的表達(dá)意圖。因?yàn)橛脩?hù)的演講是連貫的，如果無(wú)法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的語(yǔ)音斷句，那么就很容易出現(xiàn)識(shí)別的偏差。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，“小王打敗了小李得了冠軍”這樣一句話，用戶(hù)在表述中不同的停頓就有完全不同的意思，如“A：小王打敗了，小李得了冠軍”，“B：小王打敗了小李，得了冠軍”。

為了提高語(yǔ)音斷句的能力，搜狗同傳算法通過(guò)能量檢測(cè)和基于深度學(xué)習(xí)模型的方式，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行語(yǔ)音和靜音的判斷，這樣可以跳過(guò)對(duì)靜音片段的處理以提升解碼效率，同時(shí)語(yǔ)音片斷可以分割成多句并行識(shí)別，大大提高語(yǔ)音識(shí)別的效率。借助深度學(xué)習(xí)模式，搜狗同傳就可以準(zhǔn)確識(shí)別語(yǔ)音斷句。比如上述例子，如果前文表達(dá)的是小王的實(shí)力強(qiáng)大，這樣通過(guò)上下文關(guān)系搜狗同傳就會(huì)使用A的斷句理解用戶(hù)的輸入（圖3）。

在語(yǔ)音識(shí)別部分，搜狗同傳使用了CLDNN+CTC結(jié)合的聲學(xué)模型和RNNLM語(yǔ)言模型，把經(jīng)過(guò)語(yǔ)音斷句后的片段，通過(guò)聲學(xué)模型和語(yǔ)言模型轉(zhuǎn)換成文本。這樣借助“語(yǔ)音斷句算法+聲學(xué)模型+RNNLM語(yǔ)言模型”，搜狗同傳就可以準(zhǔn)確識(shí)別用戶(hù)的演講，從而實(shí)現(xiàn)高效的“同聲”輸入識(shí)別（圖4）。

其次是“傳譯”。在完成對(duì)用戶(hù)語(yǔ)音的識(shí)別后就需要進(jìn)行同步的翻譯。要完成文本的準(zhǔn)確翻譯，其中的關(guān)鍵是文本斷句。搜狗同傳的文本斷句模塊借助內(nèi)容平滑技術(shù)去掉無(wú)意義的詞語(yǔ)，使句子變得通順，然后通過(guò)規(guī)則和模型兩種方法進(jìn)行語(yǔ)句劃分并加標(biāo)點(diǎn)。這里還運(yùn)用到了雙向GRU技術(shù)構(gòu)建編碼端的結(jié)構(gòu)。通過(guò)Attention機(jī)制在源端和目標(biāo)端文本間進(jìn)行對(duì)齊并生成當(dāng)前時(shí)刻的句子級(jí)向量表示，并送至解碼端，解碼端逐詞解碼輸出翻譯結(jié)果。這樣翻譯后的語(yǔ)句通暢，可以很好地讓傾聽(tīng)者看明白其他語(yǔ)言發(fā)言者要表達(dá)的意思（圖5）。

這樣通過(guò)“同聲”（語(yǔ)音短句+識(shí)別輸入）和“傳譯”（文本短句+逐詞解碼），搜狗同傳可以讓不同語(yǔ)言的演講者和傾聽(tīng)者都可以看懂彼此的發(fā)言，實(shí)現(xiàn)全人類(lèi)之間的順暢交流（圖6）。

同聲傳譯 讓我們溝通更便捷

隨著對(duì)外開(kāi)放力度的加強(qiáng)，無(wú)論是對(duì)外貿(mào)易（如和國(guó)外合作廠商的協(xié)作），還是普通用戶(hù)的對(duì)外交往（如和國(guó)外網(wǎng)友的Skype交流），我們都需要和不同語(yǔ)言的用戶(hù)進(jìn)行交流，但是由于語(yǔ)言的障礙，使得這些交流變得異常困難。

不過(guò)隨著類(lèi)似搜狗同聲傳譯技術(shù)的發(fā)展，借著這些技術(shù)我們就可以和國(guó)外的網(wǎng)友、同事進(jìn)行無(wú)障礙的交流，這將極大地提高我們之間的溝通效率。比如對(duì)于國(guó)外有分部的公司，通過(guò)會(huì)議室投影儀的展示，不同國(guó)家的員工可以無(wú)障礙瀏覽和理解一種語(yǔ)言制作的PPT。對(duì)于希望學(xué)習(xí)其他語(yǔ)言的網(wǎng)友，借助同聲傳譯遠(yuǎn)程在線課堂，即使身在中國(guó)，也不會(huì)由于母語(yǔ)的限制而看不懂國(guó)外教師的演示，大大提高了在線學(xué)習(xí)的效率。

正是看到同聲傳譯的發(fā)展?jié)摿Γ壳案鞔驣T巨頭也在發(fā)展各自的同聲傳譯技術(shù)。比如谷歌在開(kāi)發(fā)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器翻譯技術(shù)，并且在YouTube視頻使用即時(shí)同聲傳譯字幕（圖7），騰訊公司則推出人工智能同聲傳譯解決方案“騰訊同傳”，科大訊飛推出智能語(yǔ)音翻譯機(jī)。隨著AI技術(shù)的發(fā)展，這些同聲傳譯技術(shù)必將會(huì)給我們和世界的交流帶來(lái)更多的便利。