Rekurentní neuronové sítě pro rozpoznávání řeči

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá implementací rekurentních neuronových sítí v prostředí jazyka lua za pomocí knihovny torch. Řeší problematiku trénování rekurentních neuronových sítí a to jak z hlediska optimální trénovací strategie, tak z hlediska urychlení trénovacího procesu. Zkoumá zakomponování technik batch normalizace a dropout do architektur rekurentních neuronových sítí. Jednotlivé typy rekurentních sítí jsou následně porovnány na úkolu rozpoznávání řeči prostřednictvým datové sady AMI, kde slouží pro modelování akustického modelu, a dochází ke srovnání s klasickou dopřednou neuronovou sítí. Nejlepší výsledek je dosažen prostřednictvým rekurentní neuronové sítě BLSTM. Následně dojde k natrénování rekurentních neuronových sítí prostřednictvím objektivní funkce CTC na databázi TIMIT, kde nejlepšího výsledku opět dosáhne BLSTM.This master thesis deals with the implementation of various types of recurrent neural networks via programming language lua using torch library. It focuses on finding optimal strategy for training recurrent neural networks and also tries to minimize the duration of the training. Furthermore various types of regularization techniques are investigated and implemented into the recurrent neural network architecture. Implemented recurrent neural networks are compared on the speech recognition task using AMI dataset, where they model the acustic information. Their performance is also compared to standard feedforward neural network. Best results are achieved using BLSTM architecture. The recurrent neural network are also trained via CTC objective function on the TIMIT dataset. Best result is again achieved using BLSTM architecture.