有加強式學習能力之模糊語音控制系統研製及其於機器人寫書法之應用

Abstract

具人性化及親和力的人機溝通與學習介面 是智慧型系統的一要件.這對於有人們參與並 輔助機器學習之系統尤其為然.目前在人們與 機器之介面設計上大都尚維持傳統的控制方法 ,如手動、遙控...而在人們最方便的語音控制( Vocalcontrol)上卻一直不見普遍性之應用.尤其因 為人們習慣使用模糊語句(如"向右靠一點"、" 大力壓下"),使得具有辨識、執行模糊語句以及 利用模糊語句而自我學習的能力,成為下一代 智慧型系統的研究重點之一,這也是本專題計 畫的研究目標.語音學習控制(Learning control)是 結合語音辨識與學習控制方法之技術.以語音 辨識而言,因其目的是控制某些裝置或系統,我 們只需正確辨識幾個關鍵字即可完全了解句子 的內容,故像語句認定系統(Word-spotting system),只 對某些字起反應.以學習控制而言,因機器接受 的是模糊指令,它必需能瞭解使用者的語意而 執行任務,即是進行模糊語句解析.又以人類指導者的立場而言,人們通常不易知道而告知機 器精密的控制數值,但卻易於提供模糊的指導 或批評(如"太高了"、"有點小").為了能利用指 導者所提供的模糊指導及批評作自我調整學習 ,機器本身必需有模糊加強式學習(Reinforcement learning)之能力.機器人學習寫書法是一典型的 人類輔助機器學習之智慧型系統,類似人們學 習寫書法的過程,此系統的機器人可經由電腦 視覺臨帖及書法專家的指導而學習書法.書法 專家可經由牽動機器臂及口授的方式教導機器 人,因為書法之好壞並無精確標準而全憑人們 主觀判斷,本計畫所欲發展的技術即將應用於 機器人書法系統之口授學習部分.本專題計畫 是"智慧型控制於藝術之應用-以機器人寫書法 為例"整合計畫之子計畫.主要目的在於提供整 系統模糊語音人機介面以及模糊語句加強式口 授學習能力.為達到此目標,本計畫預計於三年 內完成下列工作:(1)小字彙獨立字(Isolated word) 之機器人書法中文語音控制系統;(2)小字彙多 語句(Connected word)之機器人書法中文語音控制 及模糊語句解析系統發展;(3)機器人書法系統 的中文模糊語句之加強式口授學習能力開發.