ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР

МЕТОДЫ РЕЧЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ И РЕЧЕВОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

Языковое общение — одна из замечательных способностей лю­дей. Используя язык — этот сложный многоуровневый код, люди обмениваются подробной информацией. В человеко-ма­шинных системах применяется текстовое представление инфор­мации (письменная речь), которая, например, выводится из машины с помощью буквенно-цифровых дисплеев, а вводится с помощью клавиатуры. Разговорная речь используется пока только для обмена информацией между людьми. В перспективе для обмена между человеком и машиной устными сообщениями предполагается использовать автоматическое распознавание и автоматическое воспроизведение речи. Системы речевого вво­да — вывода воспринимают речевую информацию (речевые уп­равляющие воздействия) и передают информацию пользовате­лю в устной форме (речевое отображение информации).

Не существует какой-то одной дисциплины, предметом изу­чения которой являлось бы исключительно исследование язы­кового общения людей. В изучении процессов языкового обще­ния внесли свой вклад такие науки, как философия, лингвисти­ка, психология, психолингвистика, логика и вычислительная лингвистика. Исследование субъективных факторов традицион­но было направлено на письменную форму общения и проводи­лось в контексте задач обучения, восприятия информации при чтении и проектирования буквенно-цифровых дисплеев. За ис­ключением работ по измерению понятности речи, к воспроизве­дению и восприятию речи специалистами по инженерной психологии и эргономике был проявлен минимальный интерес по сравнению с тем вниманием, которое было уделено упомя­нутым проблемам лицами, занимающимися психолингвистикой, с одной стороны, и инженерами-акустиками и специалистами по вычислительной технике — с другой. Со временем инженеры, занимающиеся вопросами распознавания и синтеза речи, при­менили результаты фундаментальных исследований по речевой акустике и артикуляции для построения машин, воспринимаю­щих и синтезирующих речь (умеющих слушать и говорить). Парадоксально, но этот технологический скачок заставил пси­хологов и инженеров, которые изучают влияние субъективных факторов, глубже понимать проблемы восприятия и синтеза речи человека при исследовании человеко-машинных интер­фейсов.

Лучшее понимание речевого общения людей поможет изме­нить проекты человеко-машинных речевых интерфейсов © двух направлениях. Во-первых, в автоматических системах желатель­но моделировать поведение людей или подражать им, так как люди очень хорошо говорят и воспринимают речь. Но нельзя моделировать то, чего пока невозможно описать. Кроме того, лучшее понимание того, как человек говорит и что ограничи­вает его способности, будет вести к улучшению принципов про­ектирования систем, способных слушать человека и отвечать ему.

Поскольку исследователи в области эргономики и влияния субъективных человеческих факторов до недавнего времени пренебрегали изучением речевой связи, эта глава будет отли­чаться от других глав книги тем, что в ней будет дан ряд на­правлений и рекомендаций по проектированию систем, в кото­рых используются методы автоматического распознавания и синтеза речи. Здесь будет приведен обзор состояния изучения человеческих факторов, учитываемых при автоматическом рас­познавании и генерации речи. В конце основных разделов со­держатся общие эмпирические правила, вобравшие в себя всю «соль» накопленного практического опыта.

Технология автоматического распознавания и синтеза речи представляет интерес для специалистов по инженерной психо­логии, так как может помочь человеку-оператору выполнять определенные задачи. Ее потенциальная возможность состоит в сокращении или перераспределении нагрузки оператора путем добавления альтернативного канала ввода — вывода к обычно перегруженному визуально-мануальному каналу. Однако это лишь средство перераспределения нагрузки, а не панацея от перегрузки оператора.

Цель исследования субъективных факторов состоит в опре­делении того, когда, где и каким образом должна использо­ваться для речевого общения человека и машины технология автоматического распознавания и синтеза речи. Достичь этой цели очень трудно, так как данная технология и ее применение
зависят от многих переменных. К этим переменным относятся характеристики пользователя, физическая среда, среда связи, нагрузка оператора, ограничения, налагаемые задачей, и со­стояние оператора.

Стратегия определения роли анализа субъективных факто­ров в деле создания речевых интерактивных систем имеет три аспекта: 1) разработку методологий для определения областей применения технологии автоматического распознавания и гене­рации речи; 2) выбор подходящих алгоритмов распознавания и генерации речи и характеристик соответствующих систем; 3) включение речевых подсистем в контекст задачи пользова­теля. В настоящее время для реализации этой стратегии раз­работаны некоторые (но не все необходимые) процедуры. По­этому нерешенные вопросы могут служить направлениями бу­дущих исследований.

Рабочая среда

[восприятие^ ^Отображение] *

Обработка информации человеком и принятие решения

Рис. ЗА. Компоненты интерактивных речевых систем ([47] согласно работе

3.2. Терминология и определения

На рис. 3.1 представлена структура человеко-машинной систе­мы, в которой реализуются функции управления и отображения [11]. Система включает в себя следующие компоненты: челове­ка, ЭВМ, один или несколько каналов управления, один или несколько каналов отображения и среду, в которой функцио­нирует система.

Интерактивная речевая система — это система, в которой в одном из каналов управления или ввода информации реализу­ется автоматическое распознавание речи пользователя, а син­тез человеческой речи служит одной из форм отображения информации. К этому же классу относятся системы, в которых
реализован либо речевой ввод, либо речевой вывод инфор­мации.

Поверхностное рассмотрение терминологии, употребляемой при изучении вопросов распознавания и генерации речи, ведет к недооцениванию общности концепций (понятий) этих двух процессов, которые по существу являются зеркальным отобра­жением друг друга.