WO2009140780A1 - Method for conveying a confidence to a user of an automatic voice dialogue system - Google Patents

Method for conveying a confidence to a user of an automatic voice dialogue system Download PDF

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WO2009140780A1 PCT/CH2009/000158 CH2009000158W WO2009140780A1 WO 2009140780 A1 WO2009140780 A1 WO 2009140780A1 CH 2009000158 W CH2009000158 W CH 2009000158W WO 2009140780 A1 WO2009140780 A1 WO 2009140780A1
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Georg Stemmer
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    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L15/00—Speech recognition
    • G10L15/22—Procedures used during a speech recognition process, e.g. man-machine dialogue

Definitions

  • the invention relates to a method for conveying a confidence to a user of an automatic speech dialogue system according to the preamble of claim 1.
  • recognized user utterances of a speech recognition component are evaluated with so-called confidences.
  • the confidence approximates the probability that a speech recognition result is correct, such that the confidence of a recognized word ideally is very low if and only if the probability of a recognition error is very high.
  • Speech dialogue systems use these confidence values and adapt the dialogue accordingly, for example by asking for a user confirmation by means of so-called prompts or system prompts, for example, when a recognized word has too low a confidence level. For example, in the case of a bank transfer in which the amount of the transfer amount is poorly understood and therefore given a low level of confidence, it is automatically possible to ask whether the amount understood is correct or not. Such a question can be, for example: "You want to transfer 1000 euros, is that correct?"
  • speech dialogue systems use confidence values and adjust the dialogue accordingly.
  • Such adaptation of the dialogue takes place only on a purely textual level, that is, by reformulating the text of the prompts and changing the course of dialogue.
  • rewording of prompts is often limited since, if speech synthesis is not to be used, it must be prerecorded with a professional speaker.
  • rewording and changes in the course of dialogue can only take into account very coarse levels of confidence, such as low, medium, high.
  • the object is achieved by a method for conveying a confidence to a user of an automatic speech dialogue system, with which confidence a so-called date or a part of a user utterance was recognized during a speech dialogue in the context of automatic speech recognition and flows into a speech recognition result the confidence of a date or a recognized word is low when the probability of a recognition error of the data is high, and the confidence is high when the probability of a recognition error of the date is low. It is envisaged that the confidence will be used to prosodically manipulate pre-recorded or synthesized system prompts.
  • the invention makes it possible in a simple manner to admit finer intermediate stages, which implicitly make it clear to the user without further complicating the dialogue that a specific part of a user statement, for example a number, a word, a term, which is often referred to as a date within the context of speech recognition etc., for example, "Fa. Müller ", was recognized with particularly low confidence.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the prosodic manipulation takes place in such a way that a date with a low confidence is output or played back with a short preferably introductory pause and a special emphasis on the date.
  • the prosodic manipulation thus serves as an acoustic underlining and can also incorporate small variations of the confidence in a very fine granular way.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the prosodic manipulation comprises properties such as rhythm, energy, fundamental frequency.
  • Another advantageous embodiment of the invention provides that only confidences are communicated to the user below a predetermined or specifiable threshold value.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a sequence of a method according to the invention for conveying a confidence to a user of an automatic
  • a user B makes a speech user speech BA.
  • This user statement BA is recorded by a speech recognition component SK.
  • the speech recognition component recognizes individual data Dl, D2..., Dn of the user utterance BA, which are included in a speech recognition result SE.
  • the data Dl, D2,..., Dn each comprise parts, preferably individual words of the user statement BA.
  • Each datum Dl, D2, ..., Dn is evaluated by the speech recognition component SK with a confidence Kl, K2, ..., Kn.
  • the confidence K1, K2, ..., Kn of a data Dl, D2, ..., Dn is low when the probability of a recognition error of the data Dl, D2, ..., Dn is high.
  • the confidence K1, K2, ..., Kn of a data Dl, D2, ..., Dn is high when the probability of a detection error of the data Dl, D2, ..., Dn is low.
  • the speech recognition component SK assigns a low confidence value K1, K2,..., Kn to a date D1, D2,..., Dn, then this low confidence K1, K2,..., Kn is passed to the user B directed, also referred to as acknowledgment request, prerecorded or synthesized system prompts SP used to prosodically manipulate the respective data Dl, D2, ..., Dn preferably contained in the system prompt SP in the system prompt SP.
  • the invention thus makes it possible in a simple manner to allow finer intermediate stages which implicitly make it clear to user B that a data Dl, D2,..., Dn with particularly low confidence, without further complicating the dialog comprising the user utterance BA and the system prompt SP Kl, K2, ..., Kn was recognized.
  • Speech has long been known in the field of speech synthesis.
  • the invention thus exploits the technical possibility of manipulating prosodic properties, such as rhythm, energy, fundamental frequency, played-back, synthesized or pre-recorded prompts, for expressing the confidence in certain data in an automatic speech dialogue.

Abstract

The document describes a method for conveying a confidence (K1, K2,...Kn) to a user (B) of an automatic voice dialogue system, with which confidence (K1, K2,...Kn) a data item (D1, D2,..., Dn) from a user statement (BA) has been recognized, wherein the confidence (K1, K2,...Kn) associated with a data item (D1, D2,..., Dn) is low if the probability of a recognition error is high, and the confidence (K1, K2,...Kn) is high if the probability of a recognition error is low. The method is distinguished, in line with the invention, in that the confidence (K1, K2,...Kn) is used to prosodically manipulate previously recorded or synthesized system prompts (SP).

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur Vermittlung einer Konfidenz an einen Benutzer eines automatischen SprachdialogsystemsA method for conveying a confidence to a user of an automatic speech dialogue system
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermittlung einer Konfidenz an einen Benutzer eines automatischen Sprachdialogsystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for conveying a confidence to a user of an automatic speech dialogue system according to the preamble of claim 1.
In automatischen Sprachdialogsystemen werden erkannte Benutzeräußerungen einer Spracherkennungskomponente mit so genannten Konfidenzen bewertet. Die Konfidenz nähert die Wahrscheinlichkeit, mit der ein Spracherkennungsergebnis korrekt ist, derart, dass die Konfidenz eines erkannten Wortes ideal- erweise genau dann sehr niedrig ist, wenn die Wahrscheinlichkeit eines Erkennungsfehlers sehr hoch ist.In automatic speech dialogue systems, recognized user utterances of a speech recognition component are evaluated with so-called confidences. The confidence approximates the probability that a speech recognition result is correct, such that the confidence of a recognized word ideally is very low if and only if the probability of a recognition error is very high.
Sprachdialogsysteme nutzen diese Konfidenzwerte und passen den Dialog entsprechend an, zum Beispiel indem sie beispiels- weise nach einer Benutzerbestätigung mittels so genannter Prompts beziehungsweise Systemprompts fragen, wenn ein erkanntes Wort eine zu niedrige Konfidenz aufweist. So kann etwa bei einer Banküberweisung, bei der die Höhe des Überweisungsbetrages schlecht verstanden und deshalb mit einer ge- ringen Konfidenz belegt wurde, automatisch nachgefragt werden, ob der verstandene Betrag korrekt ist, oder nicht. Eine solche Frage kann beispielsweise lauten: „Sie wollen 1000 Euro überweisen, ist das richtig?"Speech dialogue systems use these confidence values and adapt the dialogue accordingly, for example by asking for a user confirmation by means of so-called prompts or system prompts, for example, when a recognized word has too low a confidence level. For example, in the case of a bank transfer in which the amount of the transfer amount is poorly understood and therefore given a low level of confidence, it is automatically possible to ask whether the amount understood is correct or not. Such a question can be, for example: "You want to transfer 1000 euros, is that correct?"
Zu häufige Bestätigungsanfragen hemmen jedoch den Dialogablauf, weshalb häufig Bestätigungsanfragen für mehrere Daten zusammengefasst oder auch mit einer weiteren Abfrage kombiniert werden, wie beispielsweise „1000 Euro auf das Konto der Fa. Müller, möchten Sie eine kostenpflichtige Buchungsbestä- tigung?".Frequent confirmation requests, however, inhibit the dialog process, which is why confirmation requests for several data are often combined or combined with another query, such as "1000 Euro to the account of Müller. Would you like a paid booking confirmation?".
Wie bereits erwähnt nutzen Sprachdialogsysteme Konfidenzwerte und passen den Dialog entsprechend an. Allerdings findet eine solche Anpassung des Dialogs nur auf rein textueller Ebene statt, das heißt durch Umformulierungen des Textes der Prompts und Änderung des Dialogverlaufs. Dem Umformulieren von Prompts sind jedoch oft enge Grenzen gesetzt, da diese, wenn keine Sprachsynthese verwendet werden soll, vorab mit einem professionellen Sprecher aufgezeichnet werden müssen. Ebenso können Umformulierungen sowie Änderungen des Dialogverlaufs nur sehr grobe Abstufungen der Konfidenz, wie etwa niedrig, mittel, hoch, berücksichtigen.As already mentioned, speech dialogue systems use confidence values and adjust the dialogue accordingly. However, one finds Such adaptation of the dialogue takes place only on a purely textual level, that is, by reformulating the text of the prompts and changing the course of dialogue. However, rewording of prompts is often limited since, if speech synthesis is not to be used, it must be prerecorded with a professional speaker. Likewise, rewording and changes in the course of dialogue can only take into account very coarse levels of confidence, such as low, medium, high.
Als eine Aufgabe der Erfindung kann es daher angesehen werden, ein Verfahren zu entwickeln, welches es ermöglicht, eine Konfidenz an einen Benutzer eines automatischen Sprachdialogsystems zu vermitteln.It can therefore be regarded as an object of the invention to develop a method which makes it possible to convey a confidence to a user of an automatic speech dialogue system.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Vermittlung einer Konfidenz an einen Benutzer eines automatischen Sprachdialogsystems, mit welcher Konfidenz ein so genanntes Datum beziehungsweise ein Teil einer Benutzeräußerung während eines Sprachdialogs im Rahmen einer automatischen Spracherkennung erkannt wurde und in ein Spracherkennungsergebnis einfließt beziehungsweise eingeflossen ist, wobei die Konfidenz eines Datums beziehungsweise eines erkannten Wortes niedrig ist, wenn die Wahrscheinlichkeit eines Erkennungsfehlers des Da- tums hoch ist, und die Konfidenz hoch ist, wenn die Wahrscheinlichkeit eines Erkennungsfehlers des Datums niedrig beziehungsweise gering ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Konfidenz dazu genutzt wird, vorab aufgezeichnete oder synthetisierte Systemprompts prosodisch zu manipulieren.The object is achieved by a method for conveying a confidence to a user of an automatic speech dialogue system, with which confidence a so-called date or a part of a user utterance was recognized during a speech dialogue in the context of automatic speech recognition and flows into a speech recognition result the confidence of a date or a recognized word is low when the probability of a recognition error of the data is high, and the confidence is high when the probability of a recognition error of the date is low. It is envisaged that the confidence will be used to prosodically manipulate pre-recorded or synthesized system prompts.
Die Erfindung ermöglicht es auf einfache Weise, feinere Zwischenstufen zuzulassen, die dem Nutzer ohne eine weitere Verkomplizierung des Dialogs implizit klarmachen, dass ein bestimmter, im Rahmen der Spracherkennung häufig auch als Datum bezeichneter Teil einer Benutzeräußerung, beispielsweise eine Ziffer, ein Wort, ein Begriff etc., zum Beispiel „Fa. Müller", mit besonders geringer Konfidenz erkannt wurde. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die prosodische Manipulation derart erfolgt, dass ein Datum mit einer geringen Konfidenz mit einer kurzen vorzugsweise einleitenden Pause und besonderer Betonung des Datums ausge- geben beziehungsweise abgespielt wird. Die prosodische Manipulation dient somit zum akustischen Unterstreichen und kann auf sehr feingranulare Weise auch kleine Variationen der Konfidenz einbeziehen.The invention makes it possible in a simple manner to admit finer intermediate stages, which implicitly make it clear to the user without further complicating the dialogue that a specific part of a user statement, for example a number, a word, a term, which is often referred to as a date within the context of speech recognition etc., for example, "Fa. Müller ", was recognized with particularly low confidence. An advantageous embodiment of the invention provides that the prosodic manipulation takes place in such a way that a date with a low confidence is output or played back with a short preferably introductory pause and a special emphasis on the date. The prosodic manipulation thus serves as an acoustic underlining and can also incorporate small variations of the confidence in a very fine granular way.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die prosodische Manipulation Eigenschaften wie beispielsweise Rhythmus, Energie, Grundfrequenz umfasst.A particularly advantageous embodiment of the invention provides that the prosodic manipulation comprises properties such as rhythm, energy, fundamental frequency.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass nur Konfidenzen unterhalb eines vorgegebenen beziehungsweise vorgebbaren Schwellenwerts an den Benutzer vermittelt werden.Another advantageous embodiment of the invention provides that only confidences are communicated to the user below a predetermined or specifiable threshold value.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der einzigen Zeichnung Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the single drawing Fig. 1. It shows
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ablaufs eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Vermittlung einer Konfidenz an einen Benutzer eines automatischenFig. 1 is a schematic representation of a sequence of a method according to the invention for conveying a confidence to a user of an automatic
Sprachdialogsystems .Speech dialogue system.
Bei einem in seinem Ablauf in Fig. 1 schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Verfahren zur Vermittlung einer Konfi- denz K an einen Benutzer B eines automatischen Sprachdialogsystems, mit der ein so genanntes Datum beziehungsweise ein Teil einer Benutzeräußerung BA während eines Sprachdialogs im Rahmen einer automatischen Spracherkennung erkannt wurde und in ein Spracherkennungsergebnis SE einfließt beziehungsweise eingeflossen ist, tätigt ein Benutzer B eine sprachliche Benutzeräußerung BA. Diese Benutzeräußerung BA wird von einer Spracherkennungskom- ponente SK erfasst. Die Spracherkennungskomponente erkennt einzelne Daten Dl, D2... , Dn der Benutzeräußerung BA, die in ein Spracherkennungsergebnis SE einfließen. Die Daten Dl, D2, ..., Dn umfassen jeweils Teile, vorzugsweise einzelne Worte der Benutzeräußerung BA. Jedes Datum Dl, D2, ..., Dn wird von der Spracherkennungskomponente SK mit einer Konfidenz Kl, K2, ... , Kn bewertet.In a method according to the invention shown schematically in its sequence in FIG. 1 for conveying a confi dence K to a user B of an automatic speech dialogue system, with which a so-called date or a part of a user statement BA was recognized during a speech dialogue in the context of an automatic speech recognition and flows into a speech recognition result SE, a user B makes a speech user speech BA. This user statement BA is recorded by a speech recognition component SK. The speech recognition component recognizes individual data Dl, D2..., Dn of the user utterance BA, which are included in a speech recognition result SE. The data Dl, D2,..., Dn each comprise parts, preferably individual words of the user statement BA. Each datum Dl, D2, ..., Dn is evaluated by the speech recognition component SK with a confidence Kl, K2, ..., Kn.
Die Konfidenz Kl, K2, ..., Kn eines Datums Dl, D2, ..., Dn ist niedrig, wenn die Wahrscheinlichkeit eines Erkennungsfehlers des Datums Dl, D2, ..., Dn hoch ist. Die Konfidenz Kl, K2, ..., Kn eines Datums Dl, D2, ..., Dn ist hoch, wenn die Wahrscheinlichkeit eines Erkennungsfehlers des Datums Dl, D2, ..., Dn niedrig ist.The confidence K1, K2, ..., Kn of a data Dl, D2, ..., Dn is low when the probability of a recognition error of the data Dl, D2, ..., Dn is high. The confidence K1, K2, ..., Kn of a data Dl, D2, ..., Dn is high when the probability of a detection error of the data Dl, D2, ..., Dn is low.
Ordnet die Spracherkennungskomponente SK einem Datum Dl, D2, ..., Dn eine geringe Konfidenz Kl, K2, ..., Kn zu, so wird diese geringe Konfidenz Kl, K2, ..., Kn im Rahmen eines an den Benutzer B gerichteten, auch als Bestätigungsanfrage bezeichneten, vorab aufgezeichneten oder synthetisierten Systemprompts SP dazu verwendet, das vorzugsweise in dem Systemprompt SP enthaltene jeweilige Datum Dl, D2, ..., Dn in dem Systemprompt SP prosodisch zu manipulieren.If the speech recognition component SK assigns a low confidence value K1, K2,..., Kn to a date D1, D2,..., Dn, then this low confidence K1, K2,..., Kn is passed to the user B directed, also referred to as acknowledgment request, prerecorded or synthesized system prompts SP used to prosodically manipulate the respective data Dl, D2, ..., Dn preferably contained in the system prompt SP in the system prompt SP.
Die Erfindung ermöglicht es so auf einfache Weise, feinere Zwischenstufen zuzulassen, die dem Benutzer B ohne eine weitere Verkomplizierung des die Benutzeräußerung BA und den Systemprompt SP umfassenden Dialogs implizit klarmachen, dass ein Datum Dl, D2, ..., Dn mit besonders geringer Konfidenz Kl, K2, ..., Kn erkannt wurde.The invention thus makes it possible in a simple manner to allow finer intermediate stages which implicitly make it clear to user B that a data Dl, D2,..., Dn with particularly low confidence, without further complicating the dialog comprising the user utterance BA and the system prompt SP Kl, K2, ..., Kn was recognized.
Das aus dem Stand der Technik bekannte Problem wird somit erfindungsgemäß gelöst, indem die Konfidenz dazu genutzt wird, die vorab aufgezeichneten oder synthetisierten Systemprompts prosodisch zu manipulieren. Beispielsweise kann innerhalb eines Systemprompts „1000 EUR auf das Konto der - Fa. Müller, möchten Sie eine kostenpflichtige Buchungsbestätigung?" das Datum „Fa. Müller" mit einer kurzen Pause und besonderer Betonung abgespielt werden. Die prosodische Manipulation dient somit zum akustischen Unterstreichen und kann auf sehr fein- granulare Weise auch kleine Variationen der Konfidenz einbe- ziehen. Algorithmen für die prosodische Manipulation vonThe problem known from the prior art is thus solved according to the invention by using the confidence to prosodically manipulate the prerecorded or synthesized system prompts. For example, within a system prompt "1000 EUR on the account of - Fa. Müller, you want a paid booking confirmation?" The Date "Fa. Müller "with a short pause and a special emphasis, so the prosodic manipulation serves as an acoustic underline and can also incorporate small variations of the confidence in a very granular way Algorithms for the prosodic manipulation of
Sprache sind seit langem aus dem Bereich der Sprachsynthese bekannt .Speech has long been known in the field of speech synthesis.
Die Erfindung nutzt somit die technische Möglichkeit, proso- dische Eigenschaften, wie beispielsweise Rhythmus, Energie, Grundfrequenz, abgespielter, synthetisierter oder vorab aufgezeichneter Prompts zu manipulieren, für den Ausdruck der Konfidenz in bestimmten Daten in einem automatischen Sprachdialog. The invention thus exploits the technical possibility of manipulating prosodic properties, such as rhythm, energy, fundamental frequency, played-back, synthesized or pre-recorded prompts, for expressing the confidence in certain data in an automatic speech dialogue.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Vermittlung einer Konfidenz (Kl, K2, ...Kn) an einen Benutzer (B) eines automatischen Sprachdialogsys- tems, mit welcher Konfidenz (Kl, K2, ...Kn) ein Datum (Dl,1. A method for conveying a confidence (Kl, K2,... Kn) to a user (B) of an automatic speech dialogue system, with which confidence (Kl, K2,... Kn) a date (D1,
D2, ..., Dn) einer Benutzeräußerung (BA) erkannt wurde, wobei die Konfidenz (Kl, K2, ...Kn) eines Datums (Dl, D2, ..., Dn) niedrig ist, wenn die Wahrscheinlichkeit eines Erkennungsfehlers hoch ist, und die Konfidenz (Kl, K2, ...Kn) hoch ist, wenn die Wahrscheinlichkeit eines Erkennungsfehlers gering ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfidenz (Kl, K2, ...Kn) dazu genutzt wird, vorab aufgezeichnete oder synthetisierte Systemprompts (SP) proso- disch zu manipulieren.D2, ..., Dn) of a user utterance (BA), the confidence (Kl, K2, ... Kn) of a datum (D1, D2, ..., Dn) being low, if the probability of a recognition error is high, and the confidence (Kl, K2, ... Kn) is high when the probability of a recognition error is low, characterized in that the confidence (Kl, K2, ... Kn) is used, pre-recorded or synthesized system prompts (SP) to manipulate prosodyically.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die prosodische Manipulation derart erfolgt, dass ein Datum (Dl, D2, ..., Dn) mit einer geringen Konfidenz (Kl, K2, ...Kn) mit einer kurzen Pause und besonderer Betonung abgespielt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the prosodic manipulation is such that a date (Dl, D2, ..., Dn) with a low confidence (Kl, K2, ... Kn) with a short break and special emphasis is played.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die prosodische Manipulation Eigenschaften wie beispielsweise Rhythmus, Energie, Grundfrequenz umfasst.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the prosodic manipulation includes properties such as rhythm, energy, fundamental frequency.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass nur Konfidenzen (Kl, K2, ...Kn) unterhalb eines vorgegebenen beziehungsweise vorgebbaren Schwellenwerts an den Benutzer (B) vermittelt werden. 4. The method of claim 1, 2 or 3, characterized in that only Confidences (Kl, K2, ... Kn) below a predetermined or specifiable threshold value to the user (B) are taught.
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