基于语音识别技术的少数民族学生双语语音辅助学习系统构建研究
发布时间：2021-01-07 20:44
我国是一个多民族国家,民族教育是发展国家文化软实力的内在根源,是传承和发扬少数民族文化的重要途径。新中国成立71年以来,在党和政府的关心支持下,我国的民族教育也得到了发展,取得了令人瞩目的成就。但由于地区差异存在发展不平衡的现象,部分少数民族地区仍然存在民族语师资短缺,双语教学无法开展,信息化建设不完善等问题,少数民族学生在课堂上不能很好的理解教师所讲授的内容,并且在老师有限的精力下,不能及时为每一位学生提供课后辅导。此外,根据走访调查了解到少数民族学生在完成课后作业时,由于父母的工作、学识等问题,不能为学生提供好的课后辅导。导致少数民族学生在课后学习、课后作业完成方面存在困难。而基于语音识别技术的少数民族学生双语语音辅助学习系统的出现,在很大程度上解决了这一问题。基于语音识别技术的少数民族学生双语语音辅助学习系统的使用可以有效地解决少数民族学生的语言沟通障碍,帮助少数民族学生更好的理解知识,辅导少数民族学生完成课后作业。同时,基于语音识别技术的少数民族学生双语语音辅助学习系统可以有效的打破时间和空间的限制,为少数民族学生进行个性化自主学习提供了条件。本文的研究目的就是在语音识别技术的...
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究框架图
第3章系统的需求分析和总体设计36系统整体分为两个大部分，一是语音交互模块，二是知识库构建模块。调用百度AI平台API来完成语音识别和语音合成，对输入语音进行预处理，将其转化成文本形式进行自然语言处理。然后再到知识库中查找相应的答案或信息，首先用汉语将其输出，然再匹配到对应的彝语文件，将彝语音频文件输出。构成一个将汉语知识点用用双语（汉彝语）再次表达出来的对话，然后输出给学习者。知识库构建模块主要是通过信息搜索、文本处理和网络爬虫技术获取知识点，构建出文本知识库和语音知识库，用于系统的整体构建。系统总体框架设计如图3.2所示：图3.2系统总体框架设计图1.语音识别模块通过语言方式将问题输入，对语音进行预处理，调用百度语音识别API对输入语音进行识别，将其转化为文字。学习者语音输入语音识别语音转换文本输入预处理模块分词关键词提取自然语言处理模块语文难点双语知识库知识点检索语音输出知识点彝语语音输出预处理模块知识点汉语语音
第4章系统的实现42库是针对机器学习任务的算法，用于进行计算机视觉算法的OpenCV库以及用于实现Russell到Norvigs算法的AIMA库。此外，相对于其他编程语言而言Python除了具有强大的第三方库，还具备较好的可移植性、可靠性和高效性。综合考虑了Python的优势和特点，本文所构建的系统主要是使用Python语言来进行开发，使用到的Python库有：Pyaudio库、Numpy库、Scipy库、wave库、Qt5库、threading库、time库、jieba库等。使用Python语言来对基于语音识别技术的少数民族学生双语语音辅助学习系统进行开发，节省了许多精力和时间。4.1.3开发工具本文中系统的开发主要是采用Pycharm对Python语言进行编写。PyCharm是一种Python语言IDE。相对于其他的IDE，Pycharm提供了一些高级功能，可以对Python代码进行快速高效的调试，能够对Project进行管理，具备代码跳转、单元测试、智能提示等诸多功能。此外，Pycharm提供了带编码补全功能；支持分割窗口的智能可配置的编辑器和代码折叠，帮助用户快速、高效、轻松完成代码编写。其次，Pycharm提供了项目代码导航功能，可以实现文件、方法、声明之间的跳转。最后，Pycharm还具备代码分析、Python重构和图形页面调试器等多种功能，其中图形页面调试器功能可以帮助用户对Python程序以及测试单元进行调整。此外图形页面调试器带断点，多画面视图，步进，窗口以及评估表达式。Pycharm的用户界面如下图4.1所示：图4.1Pycharm界面图
【参考文献】：
期刊论文
[1]构筑“人工智能+教育”的生态系统[J]. 吴永和,刘博文,马晓玲. 远程教育杂志. 2017(05)
[2]十大最受关注教育机器人品牌 寓教于乐 科学促学[J]. 玩具世界. 2017(09)
[3]基于Web的问答系统综述[J]. 李舟军,李水华. 计算机科学. 2017(06)
[4]教育信息化促进基础教育均衡发展[J]. 汪基德,刘革. 教育研究. 2017(03)
[5]教育机器人的发展现状与趋势[J]. 黄荣怀,刘德建,徐晶晶,陈年兴,樊磊,曾海军. 现代教育技术. 2017(01)
[6]知识图谱构建技术综述[J]. 刘峤,李杨,段宏,刘瑶,秦志光. 计算机研究与发展. 2016(03)
[7]百度语音识别获重大突破:更快、更准、更平价[J]. 庞贝. 科技创新与品牌. 2015(11)
[8]自然语言语义分析研究进展[J]. 秦春秀,祝婷,赵捧未,张毅. 图书情报工作. 2014(22)
[9]面向初级汉语水平外国学生词汇学习的手机汉语学习软件设计[J]. 梁智智. 广西教育学院学报. 2014(03)
[10]基于隐马尔可夫模型的双链马尔可夫模型[J]. 陈琦,吾拉木江·艾则孜,申建新,胡锡健. 重庆理工大学学报(自然科学). 2014(02)
博士论文
[1]基于物联网的教育机器人关键技术研究[D]. 葛艳红.武汉理工大学 2013
[2]语音关键词检索若干问题的研究[D]. 李宝祥.北京邮电大学 2013
硕士论文
[1]语音识别技术在人机交互中的应用研究[D]. 高雪.北方工业大学 2017
[2]教育机器人辅助英语词汇教学设计研究[D]. 曾旭.华中师范大学 2017
[3]中文语音关键词检出技术研究[D]. 侯云飞.南京理工大学 2017
[4]汉语移动学习软件的质量管理研究[D]. 李媛.中央民族大学 2016
[5]深度神经网络在中文语音识别系统中的实现[D]. 张德良.北京交通大学 2015
[6]基于HMM抗噪语音识别方法的研究与改进[D]. 李垚飞.广东工业大学 2014
[7]关于利用MarkinV4软件平台进行汉语写作纠错反馈的研究[D]. 柳晓晶.云南大学 2014
[8]基于Android的智能语音助理的设计与实现[D]. 高胜杰.复旦大学 2013
[9]智能聊天机器人的关键技术研究[D]. 宁长英.杭州电子科技大学 2011
[10]汉语学习软件与英语学习软件的对比分析及制作思路探讨[D]. 杜选凤.华中师范大学 2011
本文编号：2963215
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究框架图
第3章系统的需求分析和总体设计36系统整体分为两个大部分，一是语音交互模块，二是知识库构建模块。调用百度AI平台API来完成语音识别和语音合成，对输入语音进行预处理，将其转化成文本形式进行自然语言处理。然后再到知识库中查找相应的答案或信息，首先用汉语将其输出，然再匹配到对应的彝语文件，将彝语音频文件输出。构成一个将汉语知识点用用双语（汉彝语）再次表达出来的对话，然后输出给学习者。知识库构建模块主要是通过信息搜索、文本处理和网络爬虫技术获取知识点，构建出文本知识库和语音知识库，用于系统的整体构建。系统总体框架设计如图3.2所示：图3.2系统总体框架设计图1.语音识别模块通过语言方式将问题输入，对语音进行预处理，调用百度语音识别API对输入语音进行识别，将其转化为文字。学习者语音输入语音识别语音转换文本输入预处理模块分词关键词提取自然语言处理模块语文难点双语知识库知识点检索语音输出知识点彝语语音输出预处理模块知识点汉语语音
第4章系统的实现42库是针对机器学习任务的算法，用于进行计算机视觉算法的OpenCV库以及用于实现Russell到Norvigs算法的AIMA库。此外，相对于其他编程语言而言Python除了具有强大的第三方库，还具备较好的可移植性、可靠性和高效性。综合考虑了Python的优势和特点，本文所构建的系统主要是使用Python语言来进行开发，使用到的Python库有：Pyaudio库、Numpy库、Scipy库、wave库、Qt5库、threading库、time库、jieba库等。使用Python语言来对基于语音识别技术的少数民族学生双语语音辅助学习系统进行开发，节省了许多精力和时间。4.1.3开发工具本文中系统的开发主要是采用Pycharm对Python语言进行编写。PyCharm是一种Python语言IDE。相对于其他的IDE，Pycharm提供了一些高级功能，可以对Python代码进行快速高效的调试，能够对Project进行管理，具备代码跳转、单元测试、智能提示等诸多功能。此外，Pycharm提供了带编码补全功能；支持分割窗口的智能可配置的编辑器和代码折叠，帮助用户快速、高效、轻松完成代码编写。其次，Pycharm提供了项目代码导航功能，可以实现文件、方法、声明之间的跳转。最后，Pycharm还具备代码分析、Python重构和图形页面调试器等多种功能，其中图形页面调试器功能可以帮助用户对Python程序以及测试单元进行调整。此外图形页面调试器带断点，多画面视图，步进，窗口以及评估表达式。Pycharm的用户界面如下图4.1所示：图4.1Pycharm界面图
【参考文献】：
期刊论文
[1]构筑“人工智能+教育”的生态系统[J]. 吴永和,刘博文,马晓玲. 远程教育杂志. 2017(05)
[2]十大最受关注教育机器人品牌 寓教于乐 科学促学[J]. 玩具世界. 2017(09)
[3]基于Web的问答系统综述[J]. 李舟军,李水华. 计算机科学. 2017(06)
[4]教育信息化促进基础教育均衡发展[J]. 汪基德,刘革. 教育研究. 2017(03)
[5]教育机器人的发展现状与趋势[J]. 黄荣怀,刘德建,徐晶晶,陈年兴,樊磊,曾海军. 现代教育技术. 2017(01)
[6]知识图谱构建技术综述[J]. 刘峤,李杨,段宏,刘瑶,秦志光. 计算机研究与发展. 2016(03)
[7]百度语音识别获重大突破:更快、更准、更平价[J]. 庞贝. 科技创新与品牌. 2015(11)
[8]自然语言语义分析研究进展[J]. 秦春秀,祝婷,赵捧未,张毅. 图书情报工作. 2014(22)
[9]面向初级汉语水平外国学生词汇学习的手机汉语学习软件设计[J]. 梁智智. 广西教育学院学报. 2014(03)
[10]基于隐马尔可夫模型的双链马尔可夫模型[J]. 陈琦,吾拉木江·艾则孜,申建新,胡锡健. 重庆理工大学学报(自然科学). 2014(02)
博士论文
[1]基于物联网的教育机器人关键技术研究[D]. 葛艳红.武汉理工大学 2013
[2]语音关键词检索若干问题的研究[D]. 李宝祥.北京邮电大学 2013
硕士论文
[1]语音识别技术在人机交互中的应用研究[D]. 高雪.北方工业大学 2017
[2]教育机器人辅助英语词汇教学设计研究[D]. 曾旭.华中师范大学 2017
[3]中文语音关键词检出技术研究[D]. 侯云飞.南京理工大学 2017
[4]汉语移动学习软件的质量管理研究[D]. 李媛.中央民族大学 2016
[5]深度神经网络在中文语音识别系统中的实现[D]. 张德良.北京交通大学 2015
[6]基于HMM抗噪语音识别方法的研究与改进[D]. 李垚飞.广东工业大学 2014
[7]关于利用MarkinV4软件平台进行汉语写作纠错反馈的研究[D]. 柳晓晶.云南大学 2014
[8]基于Android的智能语音助理的设计与实现[D]. 高胜杰.复旦大学 2013
[9]智能聊天机器人的关键技术研究[D]. 宁长英.杭州电子科技大学 2011
[10]汉语学习软件与英语学习软件的对比分析及制作思路探讨[D]. 杜选凤.华中师范大学 2011
本文编号：2963215
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