楼宇自动化作业

楼宇自动化作业（讨论题）电气工程学院自动化133班曹锐光13021203051.语音信号的传输、识别和控制（不同语言之间的翻译和文本之间的转换）有什么特点？答：随着社会的不断发展，信息化要求不断提高。无论是在电视网络等媒体还是人们的日常通讯，语音传输都起着至关重要的作用，语音的传输、识别和控制技术也在不断地发展进步。一、在语音信号的传输方面，对音频信号的传播，声音信号的稳定、高质量、高效、迅捷的传输是电视广播等的技术要点。声音信号的传输主要有以下几种，下面我分别说一下他们的特点：1.通过调频发射机发射的传输方式在众多音频信号的传输方式中，调频发射技术是当中发展较早，成熟度也比较高的一种方式。调频发射技术属于无线传输方式，有点就是信号经过传输后保真度相当高，音质好，甚至能达到CD音质水平。无线传输如果排除干扰等因素的话，技术成熟度高，信号传输后稳定高效，成本适宜，比较适合在比较空旷的地区直播，如野外等。2.通过电话线传输音频信号2.1模拟信号传输在我们国家大部分的地方都已经实现了电话通信，并且采用数字程控通信系统，该系统技术先进。现在人们通过利用电话线实现了一种非常实用、简便的音频信号传播方式。这种方式便是利用电话耦合器，通过大面积覆盖的普通电话线传输。这种方式具有非常明显的优势：电话线网络覆盖广，传输效率高，成本低廉，操作方式简单易行，信号稳定。缺点就是音质相对较差。针对以上优缺点，诸多电视台一般都将其作为备份通道，防备直播意外。2.2数字信号传输相对上一中信号传输方式外，也可以在普通电话线路上加装数字化解编码，实现更高质量的双向传输。这种技术就是通过添加编码、解码终端，对音频信号进行特殊算法的编码，以此实现传输目的。该技术的优点在于传输信号质量较高，并且为双向传输，操作简单。缺点为编码器对传输的音频信号需进行压缩，随着压缩率的增高，对电话线路传输稳定的要求就更高。如果电话线路抗干扰能力较弱，就将影响传输率，因为只有降低传输速率才能保证传输的稳定性。综合来说，编码器编码，传输数字信号的方式比较模拟耦合器的方式还是有优势的。综上所述，通过添加数字编码、解码器调制数字信号，通过普通的电话线网络，甚至也可以通过互联网网络和3G以及4G移动互联网网络，都可以实现此种高质量广播音频信号传输的方式。通过这种方式，也可以实现音频传输的向双向传输，即不仅把室外信号传到直播间，也可以将直播间的音频信号传输到直播现场。但是这种方式的投入较高，设备昂贵，不适合进行野外直播任务。3.通过EI专线传输音频信号EI方式传输音频信号的进本原理是采用两条电话线路，因此能够实现高速信号传输，比如EI在欧盟的标准传输速率达到2M/s。EI传输专线在传输时将2M的网速平分为32个通道，每个信道为64Kb/s。这样与ISDN相比，其实每个通信通道传输速率都是一样的，但是EI专线允许用户分别使用单一通道的同时，也可以允许单个用户使用多个通道，甚至达到所有通道的情况。这样就能更加充分、高效的利用传输通道，实现高速的传输效率。在EI专线传输方式中，EI专线是传输的通道和线路，所传输的音频信号是通过音频编码器、音频解码器来实现信号的编码以及解码。EI专线一般采用两台设备同时使用，其中一台为音频输入发送端，另外一台则为音频接收端。音频发送端的设备通过数据输入接口，能够实现视频、音频、数据的输入。在输入音频信号后对信号进行压缩，形成PCM码流，然后进行速率达2M的高速传输。在传输的音频接收端，通过视频输出、音频输出和数据输出接口，把压缩后的音频信号进行还原、播放。4.通过卫星传输音频信号针对远洋航行的船舶与岸上沟通、船舶与船舶相互之间的沟通，采用海事卫星传输音频信号，实现了便捷的电话业务。海事卫星电话实现远洋的船舶与船舶之间、陆地与船舶之间的音频信号的传输，可以进行电话通话业务、传真信号传输以及数据信号传输等。海事卫星传输方式的出现极大的方便了海洋上的联络，方便了抢险救灾的进行。海事卫星音频信号的传输是通过国际公用电话网络，以及海事卫星网络来实现的。其中，海事卫星网络由海事卫星地球数据接收站、船舶中转站、终端站、海事卫星等组成。覆盖范围广，条件允许的情况下，最大可以是想见各个海域的信号覆盖。海事卫星传输音频信号技术发展到现在，又出现了技术更新，即实现了网络信号的传输。在原来设备的基础之上，添加WLAN、LAN、USB、蓝牙、ISDN接口。实现了电话业务与宽带网络通信业务同步进行。在电子技术不断发展的今天，海事卫星通讯设备逐步向轻便化、简单方向发展。方便了携带和安装，简单易用，设备可靠，电量充足长时间待机，但是设备费用及使用费用都很昂贵，限制了使用的范围和程度。二、语音识别的特点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，也就是让机器听懂人类的语音。也就是说，如果电脑配置有“语音辨识”的程序组，那么当你的声音通过一个转换装置输入电脑内部、并以数位方式储存后，语音辨识程序便开始以你输入的声音样本与事先储存好的声音样本进行对比工作。声音对比工作完成之后，电脑就会输入一个它认为最“象”的声音样本序号，就可以知道你刚才念的声音是什么意义，进而执行此命令。说起来简单，但要真正建立辨识率高的语音辨识程序组，却是非常困难而专业的，世界各地的学者们也还在努力研究最好的方式。专家学者们研究出许多破解这个问题的方法，如傅立叶转换、倒频谱参数等，使目前的语音辨识系统已达到一个可接受的程度，并且辨识度愈来愈高。计算机语音识别过程与人对语音识别处理过程基本上是一致的。目前主流的语音识别技术是基于统计模式识别的基本理论。一个完整的语音识别系统可大致分为三部分：（1）语音特征提取：目的是从语音波形中提取随时间变化的语音特征序列。（2）声学模型与模式匹配（识别算法）：声学模型是识别系统的底层模型，并且是语音识别系统中最关键的一部分。声学模型通常由获取的语音特征通过训练产生，目的是为每个发音建立发音模板。在识别时将未知的语音特征同声学模型（模式）进行匹配与比较，计算未知语音的特征矢量序列和每个发音模板之间的距离。声学模型的设计和语言发音特点密切相关。声学模型单元大小（字发音模型、半音节模型或音素模型）对语音训练数据量大小、系统识别率，以及灵活性有较大影响。（3）语义理解：计算机对识别结果进行语法、语义分析。明白语言的意义以便做出相应的反应。通常是通过语言模型来实现。所谓“语音识别”,就是利用电子计算机等机械装置来识别人讲话的意义和内容。20世纪50代,就有人提出“口授打印机”的设恕。可以说,这是有关语音识别技术最早构想。语音识别技术经历了语音识别、语音合成以及自然语音合成3个阶段。从原理上讲,似乎让计算机识别人的语言并不难,其实困难还是不少的。例如,不同的人读同一个词所发出的音在声学特征上却不完全相同;即便是同一个人,右不同情况下对同一个字的发音也不相同。加上人们讲话时常有不合语法规律的情况,有时还夹杂些俗语,或省略一些词语,而且语速变化不定。所有这些,在我们听别人讲话时似乎都不成为问题,但让机器理解则很是困难。近年来,由于计算机功能的日益强大,存储技术、语音算法技术和信号处理技术的长足进步,以及软件编程水平的提高,语音识别技术已经取得突破性的进展,使它的广泛应用成为可能。语音识别技术的应用主要有以下两个方面。一是用于人机交流。目前这方面应用的呼声很高,因为使用键盘、鼠标与电子计算机进行交流的这种方式,使许多非专业人员,特别是不懂英语或不熟悉汉语拼音的人被拒之于门外,影响到电子计算机的进一步普及。语音识别技术的采用,改变了人与计算机的互动模式,人们只需动动口,就能打开或关闭程序,改变工作界面。这种使电脑人性化的结果是使人的双手得到解放,使每个人都能操作和应用计算机。电话仍是目前使用最为普遍的通信工具,通过电话与语音识别系统的协同工作,可以实现语音拨号、电话购物以及通过电话办理银行业务、炒股、上网检索信息或处理电子件等。不久,能按主人口令接通电话、打开收音机,以及通过声纹识别来者身份的安全系统也将获得应用。语音识别技术的另一方面应用便是语音输入和合成语音输出。现在,已经出现能将口述的文稿输入计算机并按指定格式编排的语音软件,它比通过键盘输入在速度上要提高2～4倍。装有语音软件的电脑还能通过语音合成把计算机里的文件用各种语言“读”出来,这将大大推进远程通信和网络电话的发展。在现阶段,语音技术主要用于电子商务、客户服务和教育培训等领域,它对于节省人力、时间,提高工作效率将起到明显的作用。能实现自动翻译的语音识别系统目前也正在研究、完善之中。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。三、语音信号的控制特点多种语言的语音翻译转换的三个组成要素为:语音合成,语音识别,语言翻译。语音合成和语音识别以现代计算机,掌上电脑和手机上的强大模数信号转换和语音输入和输出功能为基础,再与开发的现代人工智能的语音软硬件模块相结合;把要用的每种语言中的文字与语音的多方面关系全面系统地输入到数据库中,并加以模糊数学与人工智能的处理,使得建立在字词发音基础上的整个句子和段落的电子阅读非常接近于自然人说话的发音。要建立开发出东西方西方主要语言(中,英,法,德,西班牙,日,韩)的发音真实自然的数据库。在语音输入中,相对于一个音素常有多个字词与之对应(比如“是事市室”等诸字都对应于SHI这个音素),而凭查数据库无法确定应该取哪一个。现存的(如IBM公司的VIAVOICE)产品大都采用取数据库中的第一个字和词作为识别结果;这就导致了很高的错误率,使得迄今为止计算机语音输入技术都难于为市场所接受。在的技术中,要采用根据用户述说内容的上下文智能地选择的与说话上下文搭配最为恰当的词的方法来解决匹配不当问题;从而极大提高了语音输入的正确性。语音翻译是基于语音合成和语音识别基础上的最复杂的技术。然而本质也是把数据库,模糊数学与人工智能的高水平地结合应用的结果:既把不同语言的所有对应词字,语法习惯,时态变格的规则完全系统地输入到数据库中,同时把不同语言之间的转换规则完全地输入到另外一个数据库。由于中外语言之间的巨大差别,还需要加入适当巧妙的人工智能,以确保翻译的语句合乎语法习惯并流畅自然,从而避免死板地逐字翻译而使得整个句子和段落牛头不对马嘴-这是市面上目前几乎所有流行的翻译软件的通病。具体实现时,我们把输入语言先转化成一种不依赖与任何一种语言的中间表达,再由此产生出要翻译的语言、以克服中西语言之间的巨大差别,然后根据讲述内容的上下文选择最合适的词语表达,以避免按字典翻译的常见错误。要做出一个能表达各种场合的抽象中间语言难度很大,对软件设计和编制的要求也非常高。同时由各种具体语言向抽象中间语言的编码解码,也要求对具体语言的词汇语法和习惯有全面的了解应用。但是我们认为这是做好一个有通用价值的翻译系统的最佳途径,因此已经为此下了许多的功夫,目前能对几千句常用花做很好的翻译;并在此基础上再不断地完善提高。2.讨论人工智能对第二产业（制造业）和第三产业（服务业、医疗和教育等）的影响答：人工智能（ArtificialIntelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能在各个领域都可能带来巨大的影响，在制造业，目前发达国家都已经纷纷推出了自己的人工智能计划，人工智能已经成为了发达国家经济体向前继续迈进的动力和标志。一、欧盟耗资10亿欧元打造人脑计划。该项目旨在建立一套基于神经科学的全新