UniASR模型是一种2遍刷新模型(Two pass)端到端语音识别模型。日益丰富的业务需求,不仅要求识别效果精度高,而且要求能够实时地进行语音识别。一方面,离线语音识别系统具有较高的识别准确率,但其无法实时的返回解码文字结果,并且,在处理长语音时,容易发生解码重复的问题,以及高并发解码超时的问题等;另一方面,流式系统能够低延时的实时进行语音识别,但由于缺少下文信息,流式语音识别系统的准确率不如离线系统,在流式业务场景中,为了更好的折中实时性与准确率,往往采用多个不同时延的模型系统。为了满足差异化业务场景对计算复杂度、实时性和准确率的要求,常用的做法是维护多种语音识别系统,例如,CTC系统、E2E离线系统、SCAMA流式系统等。在不同的业务场景使用不同的模型和系统,不仅会增加模型生产成本和迭代周期,而且会增加引擎以及服务部署的维护成本。因此,我们设计了离线流式一体化语音识别系统——UniASR。UniASR同时具有高精度和低延时的特点,不仅能够实时输出语音识别结果,而且能够在说话句尾用高精度的解码结果修正输出,与此同时,UniASR采用动态延时训练的方式,替代了之前维护多套延时流式系统的做法。通过设计UniASR语音识别系统,我们将之前多套语音识别系统架构统一为一套系统架构,一个模型满足所有业务场景,显著的降低了模型生产和维护成本。其模型结构如下图所示:
UniASR模型结构如上图所示,包含离线语音识别部分和流式语音识别部分。其中,离线与流式部分通过共享一个动态编码器(Encoder)结构来降低计算量。流式语音识别部分是由动态时延 Encoder 与流式解码器(Decoder)构成。动态时延 Encoder 采用时延受限有句记忆单元的自注意力(LC-SAN-M)结构;流式 Decoder 采用动态 SCAMA 结构。离线语音识别部分包含了降采样层(Stride Conv)、Big-Chunk Encoder、文本Encoder与SCAMA Decoder。为了降低刷新输出结果的尾点延时,离线识别部分采用大Chunk 流式结构。其中,Stride Conv结构是为了降低计算量。文本 Encoder 增加了离线识别的语义信息。为了让模型能够具有不同延时下进行语音识别的能力,我们创新性地设计了动态时延训练机制,使得模型能够同时满足不同业务场景对延时和准确率的要求。根据业务场景特征,我们将语音识别需求大致分为3类:
为了同时满足上面3种业务场景需求,我们将模型分成3种解码模式,分别对应为:
在模型部署阶段,通过发包指定该次语音识别服务的场景模式和延时配置。这样,通过UniASR系统,我们统一了离线流式语音识别系统架构,提高模型识别效果的同时,不仅降低了模型生产成本和迭代周期,还降低了引擎以及服务部署维护成本。目前我们提供的语音识别服务基本都是基于UniASR。
对于有开发需求的使用者,特别推荐您使用Notebook进行离线处理。先登录ModelScope账号,点击模型页面右上角的“在Notebook中打开”按钮出现对话框,首次使用会提示您关联阿里云账号,按提示操作即可。关联账号后可进入选择启动实例界面,选择计算资源,建立实例,待实例创建完成后进入开发环境,进行调用。
识别结果输出路径结构如下:
rtf:计算过程耗时统计
score:识别路径得分
text:语音识别结果文件
若想使用多卡进行微调训练,可将distributed参数改为True,参考如下:
私有数据集格式按如下准备:
训练私有数据代码范例如下:
支持基于ModelScope上数据集及私有数据集进行定制微调和推理,使用方式同Notebook中开发。
接下来会以私有数据集为例,介绍如何在FunASR框架中使用UniASR进行推理以及微调。
data_dir参数为私有数据集路径,其数据格式可参考基于ModelScope微调中的数据格式要求。若想使用多卡进行微调训练,可添加参数,如下所示:
运行范围
使用方式
使用范围与目标场景
考虑到特征提取流程和工具以及训练工具差异,会对CER的数据带来一定的差异(<0.1%),推理GPU环境差异导致的RTF数值差异。
可以直接采用原始音频作为输入进行训练,也可以先对音频进行预处理,提取FBank特征,再进行模型训练,加快训练速度。