十二季财富
在全球信息化的时代里,计算机 网络技术 不可或缺的成为其发展的主力军,为人类生活水平的提高、科技的发展以及社会信息化的发展都产生了深远的影响。下面是我为大家整理的计算机网络技术 毕业 论文 范文 ,供大家参考。
《 计算机网络技术的应用及发展思路 》
【摘要】随着科学技术的发展,计算机网络技术得到广泛应用,为了让计算机网络技术更好服务于人类,需要对计算机网络技术进行深入的研究,同时对其发展进行科学预测。为此,本文通过分析计算机网络技术的应用,同时阐述计算机网络技术的发展,为应用计算机网络技术提供参考依据。
【关键词】网络技术;计算机;应用与发展
在信息化时代,计算机网络得到大范围的普及与推广性使用,进一步推动社会的发展。随着科学技术的发展,计算机的应用朝着纵深方向发展,而计算机网络作为计算机行业的一部分,其网络接口被集成到计算机主板上,同时 操作系统 也融合了网络功能。为了让计算机网络技术更好服务于人类,需要深入研究计算机网络技术的应用,同时对其发展进行科学预测,为应用奠定基础。
1计算机网络技术的应用
1.1局域网
局域网简称LAN网络,这种网络存在一定的特殊性,其特点主要表现为投资少、效率高,并且见效速度快。当前,这种网络在国内外得到广泛的应用。在局域网中,应用最为广泛的产品分别为:以太网(Ethernet)、令牌环网(Token-Ring)、光纤分布式数据接口关(FDDI)。
1.1.1以太网(Ethernet)
在局域网中,以太网是一种低层的网络协议,通常在OSI模型的物理层和数据链路层进行操作。随着局域网的不断发展,以太网(Ethernet)依然处于核心位置,主要包含双绞线的10BASE-T组网结构、细同轴电缆的10BASE2组网结构、粗同轴电缆的10BASE5组网结构三种主要的以太网结构。对于双绞线的10BASE-T组网结构来说,其优势为布局灵活,可靠性高,扩展、管理等非常方便,这种结构在九十年得到广泛应用。但是,随着消费者需求层次的不断提高,已经出现传输速率为100Mps的100BASE-TFASTEthernet组网结构。
1.1.2令牌环网(Token-Ring)
令牌环网(Token-Ring)在适应性、实时性方面表现优越,其特征主要表现为令牌传输媒体访问控制方式、优先访问权控制机制,以及能够为网络用户提供更高层次的网络系统。令牌环网(Token-Ring)在20世纪90年代应用较为广泛。
1.1.3光纤分布式数据接口(FDDI)
光纤分布式数据接口(FDDI)也称城域网,通常情况下,这种网络借助光纤分布式数据接口、网卡连接个人计算机,其基本结构属于双环网络环境,在工作过程中,通过分组交换、令牌方式共享光纤带宽,其传输速率为100Mps,传输距离为100km,这种网络出现在20世纪80年代,到了90年代初进入应用高发期。
1.2国际互联网(Internet)
国际互联网(Internet)作为一种国际计算机网络,在世界范围内应用最为广泛。借助国际互联网(Internet),用户可以实现远程登记、传输文件,以及电子邮件交流等功能,同时为人们提供了多种信息查询工具,丰富了网络用户访问信息的 渠道 ,在一定程度上提高了用户的访问速度。从应用群体来看,在全球范围内,人们对Internet的优越性给予了高度的认可。
1.3ATM网络
ATM网络作为一种信息格式,也被称为异步传输模式,这种模式在一定程度上实现了局域网与广域网之间的连接。通常情况下,这种网络借助专门的转换器和ATM网卡对高速网络中的数据进行交换、传递处理,以及对数据进行传输(远程、近程)。从当前的计算机网络技术发展来看,ATM网络已经趋于成熟,其应用范围在全球不断扩大。
1.4 无线网络
与有线网络相比,无线网络技术的优势更加突出。对于无线网络来说,其类型主要包括无线局域网、个人通信无线网络、家用无线网络三类。从应用范围来说,无线网络技术有着非常广阔的发展前景,例如,在无线通信技术中,射频技术虽然受到国家特定频率的限制,但是可以贯穿地板、墙壁等固体建筑物。而对于红外技术来说,虽然不受国家频率的制约,并且传输速度快,抗干扰性强,同时生产成本低,但是由于不能贯穿地板、墙壁等建筑物,在这种情况下,进一步制约了其应用范围。但是,对于无线网络来说,由于兼具射频技术、红外技术的优势,所以在军事、医疗等行业得到广泛应用。
2计算机网络技术的发展
随着科学技术的发展,计算机网络技术实现了跨越式发展,并且出现新的形式,主要表现为:
2.1微型化
随着计算机功能的不断完善,以及运算速度的不断提升,大规模、超大规模集成电路成为一种趋势。从微处理器芯片的更新速度、价格来说,计算机芯片的集成度周期一般为18个月,在这一周期内其价格降低一半。但是,随着计算机芯片集成度的提高,计算机的功能将会越来越强大,在这种情况下,将会进一步推进计算机微型化的进程和普及率。
2.2网络化
随着科学技术的发展,计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物。随着网络技术的发展,计算机网络在政产学研等领域得到广泛应用,并且有关计算机网络的概念逐渐被越来越多的人所了解。对于不同地域、功能独立的计算机来说,通过计算机网络实现了互联,同时在软件的支持下,进一步实现了资源共享、信息交换和协同工作等功能。当前,凭借计算机网络的发展水平,可以对一个国家的现代化程度进行衡量,可见计算机网络在社会经济中发挥着重要的作用。
2.3无线传感器
在当代网络技术中,无线传感器是一项重要的科研成果。在设计无线传感器的过程中,一般按照模块化、低消耗的模式进行设计。对于整个传感器来说,其电流消耗是非常低。无线传感器的工作原理是借助压电原理收集结构产生的微弱振动能量,同时将其转化为电能,为传感器工作提供电能。在设计无线传感器时,为了有效降低能耗,一般选择低能耗的产品,并且传感器在不采集数据信息的情况下,会自动关闭电源,此时整个装置处于睡眠状态。
2.4智能化
随着科学技术的不断发展,智能化成为计算机网络技术发展的主流。通过智能化在一定程度上让计算机对人类的学习、感知、理解等能力进行模拟,通过技术的手段,让计算机具备理解语言、声音的能力,同时具备听、说、思考的能力,从根本上实现人机对话。另外,随着科学技术的不断发展,计算机网络技术呈现出一些新的趋势,例如:
2.4.1IP协议发展
随着科学技术的发展,一方面丰富了IP协议的业务内容,另一方面增加其复杂程度,在这种情况下,需要高度关注IP协议的安全性、资源性,同时需要采取相应的 措施 进行改进和完善,为IP协议发展奠定基础。
2.4.2出现分布式网络管理
在计算机网络技术中,借助分布式网络管理一方面有利于交换信息资源,实现资源的共享,另一方面可以推动网络技术的发展,进而在一定程度上提高计算机网络的管理水平。
2.4.3发展三网合一技术
随着科学技术的发展,计算机、电信、有线电视网络出现相互融合的趋势,三者通过相互融合,在一定程度上促进三者不断改进,从根本上实现三网融合的高效性。
3结论
综上所述,随着科学技术的发展,计算机网络作为通信技术与计算机技术相互结合的产物,这种产物对全球的发展产生深远的影响。在信息化时代,计算机网络技术已经有了质的发展,不仅实现了社会的信息化,更重要的是借助计算机网络技术可以存储数据信息,同时可以共享资源,进一步推动社会经济的发展。
参考文献
[1]季泽洋.计算机网络技术在企业信息化过程中的应用研究[J].中国商贸,2014(01).
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《 计算机网络技术的发展与应用 》
计算机网络技术诞生于计算机技术与通信技术的出现与融合之时,是这个信息化时代的重要标志之一。随着我国国民经济的飞速发展,我国的计算机网络技术也取得了非常令人称赞的发展成就。其在社会各个领域的应用不仅激发了国民经济的增长,同时也深层次的改变了我们的社会生活,从很大程度上讲计算机网络技术标志着一个国家和一个社会的进步和发展,也是经济发展的主要助推器之一,因此在信息化时代之中着力的发展计算机网络技术有着极为深远的意义。
1计算机网路技术的发展历程分析
就全球范围而言,计算机网络技术最早诞生于20世纪的50年代的美国军事领域,由于立体式作战的需要,美国国防系统尝试着将地面防空系统中远程雷达和测量控制设备,通过一定的方式实现有效的连接,而这种连接方式最终选择了通信线路,这个实践的成功标志着网络技术正式进入到了人们的视野之中,通过通信线路的连接,雷达系统和测量设备控制系统有机的连接起来,地对空的防御效率得到了大大的提升,自此以后计算机网络技术正式登上了历史的舞台。在其后的几年发展之中,计算机网络技术由军事领域开始向社会民用领域发展。60年代之初,在美国航空公司的订票系统中实现了当时美国全境的超过两千台的计算机与票务系统中的一台中央计算机的网络连接,这极大的提升了航空系统的票务管理效率。进入到70年代以后,随着微型计算机的出现以及微处理技术的诞生和运用,美国社会开始出现了对于计算机短距离通信的要求,现在广为人们熟知的局域网(LAN)正是诞生于这个背景之下。在此之后美国的IBM公司和DEC公司分别推出了SNA系统网络结构(SystemNetworkArchitecture)和DNA数字网络体系结构(DigitalNetworkArchitecture),自此计算机网络技术正式进入到了系统结构标准化时代。在此后的发展之中,计算机网络技术一直被认为是社会经济发展的生力军,对于计算机网络技术的研究和开发也呈现出一派欣欣向荣的景象。自20世纪90年代中计算机网络技术进入到我国之后,我国的国民经济发展进入到了一个前所未有的高速发展阶段,各行各业的发展都突破了传统模式下的瓶颈阶段,为21世纪首个十年的辉煌发展奠定了坚实的基础。
2计算机网络技术概述
计算机网络技术可以根据其网络拓扑结构以及连接范围分成若干种不同的类型,所谓按照拓扑结构分,指的是根据网络之中各个节点之间连接方式和 方法 的不同,计算机网络可分为树形、总线型、环形、星形以及复合型等五种基本类型,而按照连接范围分大致可以分为广域网也可以叫做远程网即WAN(WideAreaNetwork)、城域网即MAN(MetroplitanAreaNetwork)和局域网即LAN(LocalAreaNetwork)三种范围形式。而在网络操作系统方面经过半个世纪以来的发展,目前计算机操作系统主要有以下三种。
1)UNIX操作系统。UNIX网络操作系统可用于超大型计算机、超小型计算机一级RISC计算机,其特点是具有多用户多任务性、可移植性以及相互操作性。
2)NOVELL系统。NOVELL系统是目前局域网市场中占据主导地位的操作系统,其是在汲取了UNIX操作系统多任务以及多用户特点的基础之上发展而来,是一种开放的网络体系结构,也是一种连通性很强的系统结构。在其主要使用的Netware中采用了高效的系统容错技术,这使得该操作系统的接受程度更高,这也是该系统能够成为当今世界主导操作系统的主要原因之一。
3)Micosoft系统。Micosoft操作系统是目前市场上LAN网络市场和NOVELL公司最为强大的竞争对手,其最具代表性的操作系统就是WindowsNT,是一种典型性的32位现代化、模块化的平台系统,完全具备小型网络操作系统所具有的全部功能。
3计算机网络技术的应用
3.1LAN网络的应用
LAN网络是目前我国使用的最为广泛的一种网络技术形式之一,其具有投资较小,见效较快的特点,是网络技术发展的先驱力量。目前在我国主要使用的LAN技术有Ethernet(以太网)、Token-Ring(令牌环网)和FDDI(光纤分布式数据接口)。
3.2Internet
Internet是一种国际互联形式的网络结构,是我国乃至全世界使用最为广泛的跨国计算机网络。该系统能够为用户提供诸如FileTransferProtocol(文件传输)、ElectronicMail(电子邮件)以及Telnet(远程登录)等服务。除了这些服务之外,Internet还为我们提供了许多便捷的查询服务,用户可以通过WWW、Gppher等方式访问自己所需要的信息,由于Internet的这种高效互联性,世界各国之间的联系紧密异常,全世界范围的商业和科技发展也成为了现实。
3.3无线网络
无线网络是近年来发展起来的一项计算机网络技术,也是当前市场前景最为广阔的网络技术。目前国内市场上的无线网络产品主要为无线LAN、个人通信以及家庭用无线网络三种。在技术形式上目前主要的应用是射频无线网络技术和红外传输网络技术,其中红外技术成本较低,传输速度也更快,避免了国家频率对于普通频率的干扰,但是红外传输技术具有很大的技术缺陷,那就是在穿透墙壁、地板等建筑隔断时的能力较低,这也在很大程度上限制了红外传输技术的使用。而射频传输技术有效的弥补了红外传输技术的不足之处,但是其往往受到国家特殊频率的干扰和限制。目前我国无线网络技术已经广泛的运用到了医疗、军事以及制造等领域,为公众的生活提供了极大的方便,在实现了无线网络与Internet的结合之后,无线网络技术更是实现了质的飞跃。
4计算机网络技术的发展方向展望
信息化的时代中,网络信息技术的发展在很大程度上决定着社会经济的发展,随着我国国民经济的不断发展,网络通信技术和多媒体通信技术也呈现着日新月异的发展态势,并且随着互联网终端设备智能化的提高,高速以太网以及无线网络标准将会不断的得到发展和进步,并且互联网络的结构也将会更加的合理和科学,传输效率也会不断的提升。
5结论
计算机网络技术在社会生活之中和经济发展之中所扮演的角色越来越重要,计算机网络技术的诞生和广泛应用拉近了人与人之间的交流和信息的沟通,也使得整个社会的效率变得更高,信息的传播速度更快。局域网、国际互联网的使用更是使得国家化的进程不断加剧,各国之间的交流正在不断的加深,彼此之间在科技、 文化 等方面互通有无,这毫无疑问对于任何一个国家的社会和经济的发展都起着至关重要的作用。因此作为发展中国家我们应该不断的加强对于计算机网络技术的应用,确保计算机网络技术能够始终保持较高的发展速度,为我国社会经济的发展提供一个较为充分的物质基础。
《 计算机网络技术应用研究 》
计算机网络技术是通讯和计算机技术的有机结合,随着二者的快速发展,计算机网络技术也得到了快速的更新和广泛的应用,并且在 教育 、商业和军事等领域的发展过程中起到了重要的促进作用,也逐渐成为了推动社会发展的关键动力。加强计算机网络技术的应用,对促进社会信息化发展,提升经济效益,实现资源共享等各个方面都有着重要意义。因此,计算机网络技术的应用研究是至关重要的。
1计算机网络技术概况
计算机网络技术是在结合了通讯和计算机技术的基础上产生的一种技术。其能利用电缆、光纤和通讯卫星等将分散的、独立的计算机连接起来。计算机网络技术具有诸多优点,其将通讯和计算机的优势有机结合,从而使运算和存储更加快速、便捷,使传送和管理也更加的快捷、高效。计算机网络技术作为一种当前较为先进的技术,在人们日常生活中发挥着重要作用,不仅提高了工作质量和效率,也促进了社会经济、科技的稳定发展[1]。计算机网络技术的功能主要体现在以下几个方面:
(1)共享功能。计算机网络技术的应用能够实现数据、信息、软件和硬件资源等方面的共享,计算机硬件、软件和数据库为资源共享的主要方面。
(2)协同功能。计算机网络技术的主要功能就是通过科学合理的协调,从而确保各个计算机之间的工作能够更加稳定、可靠。计算机网络技术的协同工作主要是指计算机或用户之间的协同工作。比如,当网络中某一台计算机的负担过重,无法完成,这时就可以将其工作任务分担给另一台比较空闲的电脑来完成,这样不仅能延长计算机的使用寿命,也有助于促进计算机网络可用性的不断提升,同时也能促进工作质量和效率得到显著提高。
(3)通信功能。主要体现在数据通信方面。应用计算机网络技术有效实现了计算机之间、用户之间,以及计算机与用户之间的通信,突破了时间和空间的局限,也为人们的日常工作生活提供了极大的便捷[2]。
2计算机网络技术的应用原则
(1)从简选择。随着计算机网络技术的快速发展,计算机应用设备也随之在不断更新换代。软件和硬件技术是计算机网络设备与技术的主要组成部分,所以,随着软件和硬件的不断更新和开发,相应的计算机应用设备也必须进行快速的更新换代。因此,我们日常工作生活中在选择计算机和应用技术时应遵循从简原则,选择的设备和应用技术应经得起产品市场与实践检验。
(2)规范使用。计算机网络技术是由多部分组成的一种较为复杂的技术,在使用过程中一个细小的问题都有可能造成计算机网络无法正常使用,甚至会导致其瘫痪,对日常工作生活造成严重影响。因此,日常生活工作中使用计算机网络技术时,应严格按照使用规范进行操作么,从而确保其系统的正常运行,以及相应工作的顺利进行[3]。
(3)细微维护。对计算机网络的定期维护与保养也是确保计算机正常运行的关键环节。相关技术人员在开展计算机维护前,首先要对其整个设计思路有进行全面的了解和掌握,并针对其经常或是可能出现的问题,制定出相应的应对措施,从而在维护过程中能够及时的发现和解决其潜在问题,确保计算机网络系统的安全、正常运行。
3计算机网络技术的应用分析
3.1在信息系统中的应用
从目前的信息系统发展现状来看,计算机网络技术的应用对其产生了较为深远的影响,在信息系统建设中发挥了重要作用,主要体现在以下方面:
(1)为信息系统的建立提供了有力的技术支持。计算机网络技术具有的诸多优势,能够在信息系统构建发展过程中提供最基本的技术支持。主要体现在,其不仅能够为信息系统提供新的传输协议,从而促进信息系统传输效率的不断提升;也能够为信息系统提供数据库技术方面的支持,从而促进信息系统相关数据的存储更加便捷,符合实际存储要求。另外,计算机网络技术也在其传输技术方面提供了一定的技术支持,使其传输的有效性得到了显著的提升。
(2)有助于提升信息系统的建设质量。面对新信息系统的建设目标和具体要求,在信息系统建设过程中,应用计算机网络技术,使信息系统的建设质量得到了显著的提升,主要表现在,信息存储、传输性能等方面的提高。这不仅使信息系统实现了预期的建设目的,也通过计算机网络技术的应用,使信息系统的建设质量得到了一定的保障[4]。
(3)为信息系统的发展迎来了新的发展机遇。计算机网络技术在信息系统中的应用,不仅使信息系统的性能在整体上得到了显著的提升与发展,也使信息系统的整体建设质量得到了一定的保障。由于信息系统得到了计算机网络技术的有力支持,因此,随着计算机网络技术的更新和发展,也为信息系统带来了一定的发展机遇,并且在信息系统发展过程中发挥着积极的促进作用。
3.2在教育科研中的应用
通过分析当前计算机网络技术现状来看,教育科研已经逐渐成为了其应用的关键领域,通过利用计算机网络技术,能够为教育科研提供更加先进的技术手段,从而使教育科研的整体质量和水平获得显著提升。其在教育科研领域的应用主要体在以下方面:
(1)有助于促进远程教育网络的构建。随着教育的不断改革和发展,为了进一步拓宽教育范围,从整体上提高教育质量和效率,运用了计算机网络技术来构建远程教育网络,这样不仅丰富了教育手段,创新出更多科学新颖的 教学方法 ,也在一定程度上促进了教育有效性的提高。通过远程教育体系的发展和实践应用上来看,远程教育体系已经逐渐成为了未来教育发展的主要形式。因此计算机网络技术在远程教育网络构建中应用的重要作用是不容忽视的[5]。
(2)为教育科研提供了虚拟分析技术支持。从当前的教育和科研实际发展状况来看,在科研和教育研究过程中,必须要对相关数据进行详细的分析,如果仅靠传统分析技术很难实现预期的研究目的,而应用计算机网络技术中的虚拟分析技术,能够使数据分析效果得到显著提升。可见,虚拟分析技术的应用对于科研和教育研究发展有着重要意义[6]。
(3)为教育科研提供了计算机辅助技术。从目前的教育科研发展来看,计算机辅助设计和辅助教学技术都在实际应用中获得了显著的应用效果,可见,计算机网络技术已经逐渐成为了教育科研发展中不可或缺的重要辅助手段,为教育科研的进一步发展提供了有力的技术支持,促进教育科研质量和整体效果的不断提升。因此,我们应该正确认识计算机网络技术在教育科研发展中的积极作用,并将其科学合理的应用其中,从而促进教育科研的快速发展。
3.3在公共服务体系中的应用
在当前社会公共服务体系不断发展和完善过程中,计算机网络技术的应用,对提升公共服务体系的管理质量和效率有着重要作用。在传统公共服务体系运行中,大部分的服务内容都是依靠人工操作来完成的,同时也由于服务人员的专业素养和操作水平都有待提高,从而使得服务质量和水平也一直难以获得显著的提高。而计算机网络技术的应用,使公共服务体系获得了更加先进的技术支持,主要体现在以下几个方面:
(1)公共服务管理模式的创新。计算机网络技术在公共服务体系中的灵活应用,使其不在依赖于人工操作来实现公共服务,其网络化服务模式已经成为了整个公共服务管理领域的重要发展趋势。随着计算机网络技术的不断发展,也为公共服务体系提供了更加先进的管理模式和手段,从而使得公共服务体系效果得到一定提升,促进公共服务管理体系的全面发展。
(2)有助于促进公共服务体系管理质量的提高。从当前的公共服务体系发展来看,计算机网络技术的应用,使公共体系的整体服务质量和效率得到了较为明显的提高。当前公共服务体系,在办公管理系统上已经逐步形成了网络话的管理模式,在信息调用、服务咨询等方面也得到了进一步的发展,更好的满足了公共服务体系各个阶段发展的实际需要。因此,计算机网络技术的应用,对促进公共服务管理质量和效率的提高有着重要作用。
(3)有助于促进公共服务体系的全面发展。从当前公共服务体系的实际发展需求方面来看,应用计算机网络技术,为公共服务体系的进一步发展提供了有力的技术支持,使其在不断更新和完善过程中能够获得更加先进的技术手段。比如,从其提供的管理手段来讲,计算机网络技术不仅为公共体系管理提供了有力的技术支持,也为其赋予了较强的技术特性,使公共服务体系得到了更加科学全面的发展。
4结语
计算机网络技术的广泛应用,对推动我国现代化社会的发展有着重要作用。计算机网络技术不仅能够突破时间和空间的局限性,也加深人与人之间的互动交流。而其在为人们的生产生活提供便捷的同时,也迎来了新一轮的发展挑战。因此,人们应该准确把握计算机网络技术带来的发展机遇,将其广泛的应用到生产、生活的各个方面,运用计算机网络技术来推动我国经济、政治和文化等方面的发展,同时也促进计算机网络技术得到更加全面的发展。
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猫女盈盈
与机器进行语音交流,让机器明白你说什么,这是人们长期以来梦寐以求的事情。语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。语音识别是一门交叉学科。近二十年来,语音识别技术取得显著进步,开始从实验室走向市场。人们预计,未来10年内,语音识别技术将进入工业、家电、通信、汽车电子、医疗、家庭服务、消费电子产品等各个领域。语音识别听写机在一些领域的应用被美国新闻界评为1997年计算机发展十件大事之一。很多专家都认为语音识别技术是2000年至2010年间信息技术领域十大重要的科技发展技术之一。语音识别技术所涉及的领域包括:信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等等。 任务分类和应用 根据识别的对象不同,语音识别任务大体可分为3类,即孤立词识别(isolated word recognition),关键词识别(或称关键词检出,keyword spotting)和连续语音识别。其中,孤立词识别 的任务是识别事先已知的孤立的词,如“开机”、“关机”等;连续语音识别的任务则是识别任意的连续语音,如一个句子或一段话;连续语音流中的关键词检测针对的是连续语音,但它并不识别全部文字,而只是检测已知的若干关键词在何处出现,如在一段话中检测“计算机”、“世界”这两个词。根据针对的发音人,可以把语音识别技术分为特定人语音识别和非特定人语音识别,前者只能识别一个或几个人的语音,而后者则可以被任何人使用。显然,非特定人语音识别系统更符合实际需要,但它要比针对特定人的识别困难得多。另外,根据语音设备和通道,可以分为桌面(PC)语音识别、电话语音识别和嵌入式设备(手机、PDA等)语音识别。不同的采集通道会使人的发音的声学特性发生变形,因此需要构造各自的识别系统。语音识别的应用领域非常广泛,常见的应用系统有:语音输入系统,相对于键盘输入方法,它更符合人的日常习惯,也更自然、更高效;语音控制系统,即用语音来控制设备的运行,相对于手动控制来说更加快捷、方便,可以用在诸如工业控制、语音拨号系统、智能家电、声控智能玩具等许多领域;智能对话查询系统,根据客户的语音进行操作,为用户提供自然、友好的数据库检索服务,例如家庭服务、宾馆服务、旅行社服务系统、订票系统、医疗服务、银行服务、股票查询服务等等。 前端前端处理是指在特征提取之前,先对原始语音进行处理,部分消除噪声和不同说话人带来的影响,使处理后的信号更能反映语音的本质特征。最常用的前端处理有端点检测和语音增强。端点检测是指在语音信号中将语音和非语音信号时段区分开来,准确地确定出语音信号的起始点。经过端点检测后,后续处理就可以只对语音信号进行,这对提高模型的精确度和识别正确率有重要作用。语音增强的主要任务就是消除环境噪声对语音的影响。目前通用的方法是采用维纳滤波,该方法在噪声较大的情况下效果好于其它滤波器。处理声学特征 声学特征的提取与选择是语音识别的一个重要环节。声学特征的提取既是一个信息大幅度压缩的过程,也是一个信号解卷过程,目的是使模式划分器能更好地划分。由于语音信号的时变特性,特征提取必须在一小段语音信号上进行,也即进行短时分析。这一段被认为是平稳的分析区间称之为帧,帧与帧之间的偏移通常取帧长的1/2或1/3。通常要对信号进行预加重以提升高频,对信号加窗以避免短时语音段边缘的影响。常用的一些声学特征* 线性预测系数LPC:线性预测分析从人的发声机理入手,通过对声道的短管级联模型的研究,认为系统的传递函数符合全极点数字滤波器的形式,从而n 时刻的信号可以用前若干时刻的信号的线性组合来估计。通过使实际语音的采样值和线性预测采样值之间达到均方差最小LMS,即可得到线性预测系数LPC。对 LPC的计算方法有自相关法(德宾Durbin法)、协方差法、格型法等等。计算上的快速有效保证了这一声学特征的广泛使用。与LPC这种预测参数模型类似的声学特征还有线谱对LSP、反射系数等等。* 倒谱系数CEP:利用同态处理方法,对语音信号求离散傅立叶变换DFT后取对数,再求反变换iDFT就可得到倒谱系数。对LPC倒谱(LPCCEP),在获得滤波器的线性预测系数后,可以用一个递推公式计算得出。实验表明,使用倒谱可以提高特征参数的稳定性。* Mel倒谱系数MFCC和感知线性预测PLP:不同于LPC等通过对人的发声机理的研究而得到的声学特征,Mel倒谱系数MFCC和感知线性预测 PLP是受人的听觉系统研究成果推动而导出的声学特征。对人的听觉机理的研究发现,当两个频率相近的音调同时发出时,人只能听到一个音调。临界带宽指的就是这样一种令人的主观感觉发生突变的带宽边界,当两个音调的频率差小于临界带宽时,人就会把两个音调听成一个,这称之为屏蔽效应。Mel刻度是对这一临界带宽的度量方法之一。MFCC的计算首先用FFT将时域信号转化成频域,之后对其对数能量谱用依照Mel刻度分布的三角滤波器组进行卷积,最后对各个滤波器的输出构成的向量进行离散余弦变换DCT,取前N个系数。PLP仍用德宾法去计算LPC参数,但在计算自相关参数时用的也是对听觉激励的对数能量谱进行DCT的方法。声学模型语音识别系统的模型通常由声学模型和语言模型两部分组成,分别对应于语音到音节概率的计算和音节到字概率的计算。本节和下一节分别介绍声学模型和语言模型方面的技术。HMM声学建模:马尔可夫模型的概念是一个离散时域有限状态自动机,隐马尔可夫模型HMM是指这一马尔可夫模型的内部状态外界不可见,外界只能看到各个时刻的输出值。对语音识别系统,输出值通常就是从各个帧计算而得的声学特征。用HMM刻画语音信号需作出两个假设,一是内部状态的转移只与上一状态有关,另一是输出值只与当前状态(或当前的状态转移)有关,这两个假设大大降低了模型的复杂度。HMM的打分、解码和训练相应的算法是前向算法、Viterbi算法和前向后向算法。语音识别中使用HMM通常是用从左向右单向、带自环、带跨越的拓扑结构来对识别基元建模,一个音素就是一个三至五状态的HMM,一个词就是构成词的多个音素的HMM串行起来构成的HMM,而连续语音识别的整个模型就是词和静音组合起来的HMM。上下文相关建模:协同发音,指的是一个音受前后相邻音的影响而发生变化,从发声机理上看就是人的发声器官在一个音转向另一个音时其特性只能渐变,从而使得后一个音的频谱与其他条件下的频谱产生差异。上下文相关建模方法在建模时考虑了这一影响,从而使模型能更准确地描述语音,只考虑前一音的影响的称为Bi- Phone,考虑前一音和后一音的影响的称为Tri-Phone。英语的上下文相关建模通常以音素为基元,由于有些音素对其后音素的影响是相似的,因而可以通过音素解码状态的聚类进行模型参数的共享。聚类的结果称为senone。决策树用来实现高效的triphone对senone的对应,通过回答一系列前后音所属类别(元/辅音、清/浊音等等)的问题,最终确定其HMM状态应使用哪个senone。分类回归树CART模型用以进行词到音素的发音标注。 语言模型语言模型主要分为规则模型和统计模型两种。统计语言模型是用概率统计的方法来揭示语言单位内在的统计规律,其中N-Gram简单有效,被广泛使用。N-Gram:该模型基于这样一种假设,第n个词的出现只与前面N-1个词相关,而与其它任何词都不相关,整句的概率就是各个词出现概率的乘积。这些概率可以通过直接从语料中统计N个词同时出现的次数得到。常用的是二元的Bi-Gram和三元的Tri-Gram。语言模型的性能通常用交叉熵和复杂度(Perplexity)来衡量。交叉熵的意义是用该模型对文本识别的难度,或者从压缩的角度来看,每个词平均要用几个位来编码。复杂度的意义是用该模型表示这一文本平均的分支数,其倒数可视为每个词的平均概率。平滑是指对没观察到的N元组合赋予一个概率值,以保证词序列总能通过语言模型得到一个概率值。通常使用的平滑技术有图灵估计、删除插值平滑、Katz平滑和Kneser-Ney平滑。 搜索连续语音识别中的搜索,就是寻找一个词模型序列以描述输入语音信号,从而得到词解码序列。搜索所依据的是对公式中的声学模型打分和语言模型打分。在实际使用中,往往要依据经验给语言模型加上一个高权重,并设置一个长词惩罚分数。Viterbi:基于动态规划的Viterbi算法在每个时间点上的各个状态,计算解码状态序列对观察序列的后验概率,保留概率最大的路径,并在每个节点记录下相应的状态信息以便最后反向获取词解码序列。Viterbi算法在不丧失最优解的条件下,同时解决了连续语音识别中HMM模型状态序列与声学观察序列的非线性时间对准、词边界检测和词的识别,从而使这一算法成为语音识别搜索的基本策略。由于语音识别对当前时间点之后的情况无法预测,基于目标函数的启发式剪枝难以应用。由于Viterbi算法的时齐特性,同一时刻的各条路径对应于同样的观察序列,因而具有可比性,束Beam搜索在每一时刻只保留概率最大的前若干条路径,大幅度的剪枝提高了搜索的效率。这一时齐Viterbi- Beam算法是当前语音识别搜索中最有效的算法。 N-best搜索和多遍搜索:为在搜索中利用各种知识源,通常要进行多遍搜索,第一遍使用代价低的知识源,产生一个候选列表或词候选网格,在此基础上进行使用代价高的知识源的第二遍搜索得到最佳路径。此前介绍的知识源有声学模型、语言模型和音标词典,这些可以用于第一遍搜索。为实现更高级的语音识别或口语理解,往往要利用一些代价更高的知识源,如4阶或5阶的N-Gram、4阶或更高的上下文相关模型、词间相关模型、分段模型或语法分析,进行重新打分。最新的实时大词表连续语音识别系统许多都使用这种多遍搜索策略。N-best搜索产生一个候选列表,在每个节点要保留N条最好的路径,会使计算复杂度增加到N倍。简化的做法是只保留每个节点的若干词候选,但可能丢失次优候选。一个折衷办法是只考虑两个词长的路径,保留k条。词候选网格以一种更紧凑的方式给出多候选,对N-best搜索算法作相应改动后可以得到生成候选网格的算法。前向后向搜索算法是一个应用多遍搜索的例子。当应用简单知识源进行了前向的Viterbi搜索后,搜索过程中得到的前向概率恰恰可以用在后向搜索的目标函数的计算中,因而可以使用启发式的A算法进行后向搜索,经济地搜索出N条候选。 系统实现 语音识别系统选择识别基元的要求是,有准确的定义,能得到足够数据进行训练,具有一般性。英语通常采用上下文相关的音素建模,汉语的协同发音不如英语严重,可以采用音节建模。系统所需的训练数据大小与模型复杂度有关。模型设计得过于复杂以至于超出了所提供的训练数据的能力,会使得性能急剧下降。听写机:大词汇量、非特定人、连续语音识别系统通常称为听写机。其架构就是建立在前述声学模型和语言模型基础上的HMM拓扑结构。训练时对每个基元用前向后向算法获得模型参数,识别时,将基元串接成词,词间加上静音模型并引入语言模型作为词间转移概率,形成循环结构,用Viterbi算法进行解码。针对汉语易于分割的特点,先进行分割再对每一段进行解码,是用以提高效率的一个简化方法。对话系统:用于实现人机口语对话的系统称为对话系统。受目前技术所限,对话系统往往是面向一个狭窄领域、词汇量有限的系统,其题材有旅游查询、订票、数据库检索等等。其前端是一个语音识别器,识别产生的N-best候选或词候选网格,由语法分析器进行分析获取语义信息,再由对话管理器确定应答信息,由语音合成器输出。由于目前的系统往往词汇量有限,也可以用提取关键词的方法来获取语义信息。 自适应与强健性 语音识别系统的性能受许多因素的影响,包括不同的说话人、说话方式、环境噪音、传输信道等等。提高系统鲁棒性,是要提高系统克服这些因素影响的能力,使系统在不同的应用环境、条件下性能稳定;自适应的目的,是根据不同的影响来源,自动地、有针对性地对系统进行调整,在使用中逐步提高性能。以下对影响系统性能的不同因素分别介绍解决办法。解决办法按针对语音特征的方法(以下称特征方法)和模型调整的方法(以下称模型方法)分为两类。前者需要寻找更好的、高鲁棒性的特征参数,或是在现有的特征参数基础上,加入一些特定的处理方法。后者是利用少量的自适应语料来修正或变换原有的说话人无关(SI)模型,从而使其成为说话人自适应(SA)模型。说话人自适应的特征方法有说话人规一化和说话人子空间法,模型方法有贝叶斯方法、变换法和模型合并法。语音系统中的噪声,包括环境噪声和录音过程加入的电子噪声。提高系统鲁棒性的特征方法包括语音增强和寻找对噪声干扰不敏感的特征,模型方法有并行模型组合PMC方法和在训练中人为加入噪声。信道畸变包括录音时话筒的距离、使用不同灵敏度的话筒、不同增益的前置放大和不同的滤波器设计等等。特征方法有从倒谱矢量中减去其长时平均值和RASTA滤波,模型方法有倒谱平移。 微软语音识别引擎 微软在office和vista中都应用了自己开发的语音识别引擎,微软语音识别引擎的使用是完全免费的,所以产生了许多基于微软语音识别引擎开发的语音识别应用软件,例如《语音游戏大师》《语音控制专家》《芝麻开门》等等软件。 语音识别系统的性能指标 语音识别系统的性能指标主要有四项。①词汇表范围:这是指机器能识别的单词或词组的范围,如不作任何限制,则可认为词汇表范围是无限的。②说话人限制:是仅能识别指定发话者的语音,还是对任何发话人的语音都能识别。③训练要求:使用前要不要训练,即是否让机器先“听”一下给定的语音,以及训练次数的多少。④正确识别率:平均正确识别的百分数,它与前面三个指标有关。小结以上介绍了实现语音识别系统的各个方面的技术。这些技术在实际使用中达到了较好的效果,但如何克服影响语音的各种因素还需要更深入地分析。目前听写机系统还不能完全实用化以取代键盘的输入,但识别技术的成熟同时推动了更高层次的语音理解技术的研究。由于英语与汉语有着不同的特点,针对英语提出的技术在汉语中如何使用也是一个重要的研究课题,而四声等汉语本身特有的问题也有待解决。
遥遥望沙飞
谈谈对网络语言的看法语言体现的是一种文化,网络语言是时代发展过程中一种特殊的语言现象。对于网络流行语言,有人说好,有人表示反对。而我看来网络语言有弊有利。对于利的方面:一、它新鲜,使人们很容易记住,满足人们的新鲜感。 二、方便快捷,只需要几个简单的符号就可以表达意思,不要用烦琐的语言去表述。可以节省时间和金钱,又言简意赅。 三、它对我们的汉语产生了一些积极的影响: 1,网络语言的发展补充了现代汉语浩瀚的词汇。 2,网络语言的兼容性,突显了现代汉语的发展的方向。 3,网络语言的幽默特点增强了现代汉语的现代性与幽默感。 4,网络语言使现代汉语的词汇更加简易化。 对于弊的方面:(一)网络语言毕竟不是大众化语言,毕竟没有在全社会流通,还有很多人无法理解其中的深奥内涵,往往会使人一头雾水。(二)网络语言的盛行使现代汉语失去了语言的音乐性与字词的严谨性。(三)网络语言的随意性与多变灵活性及多种语言的混用,导致了现代汉语语音方面产生极大窘境。更有甚者,重庆晚报消息:“偶班的GGMM酱紫决定去操场上给他+U”,第三届全国中小学生创新作文大赛重庆赛区开赛半个多月来,已有200多篇作文因为这样滥用网络语言被大赛组委会“红牌”罚下,取消了参赛资格。网络语言的滥用,是当下不可忽视的一个趋势。在青少年的语言表达中,把正规汉语肢解得七零八落的网络语言,已经走出了网络的范围,闯入了日常的生活学习之中。“网络语言”对青少年有很大危害。有的青少年沉迷其中,习惯了这套所谓“时髦”的表达方式,使语言变得贫乏、单调、粗俗,失去了青少年语言应有的朝气和亲和力。 我们的做法:网络语言是一种具有强适应性和强生命力的语言,虽然存在着许多优点,但也不可避免暗藏着许多不足之处。我们应该趋利弊害,取其精华,去其糟粕,使其正确健康地融入到现代汉语之中。 为此,我们应该做到:1、我们在网络论坛留言或者在网络聊天室使用“网络聊天语言”的时候,使用的是一种社会方言,一旦离开了这种特殊的社会环境,就应当使用规范的语言,遵守汉语语言的规范,不要使用特殊环境下的网络聊天语言。2“网络语言”如果符合我国有关的语言文字规范,应该允许使用;“网络符语”在网络上可以允许存在,但应向规范化的语言靠拢。3、当前我们正在进行现代化和信息化建设,汉语的重要性日益显著。要努力维护汉语的规范和健康,决不能让汉语受到伤害。“网络语言”中不是语言里的积极成分的部分,不能允许它到处泛滥
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