G検定 練習問題 #0418・音声処理

隠れマルコフモデルの構造

ディープラーニングの応用例 › 音声処理 単一選択 難易度 基礎

従来の音声認識では、音素ごとに隠れマルコフモデル(HMM)を用意し、音声から取り出した特徴量の系列をモデル化していた。このHMMに関する説明として、最も適切なものを1つ選べ。

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解説

正解 A

この問題の論点:隠れマルコフモデルの構造

ポイント

HMMでは、状態の系列は観測できず、各状態から出力される特徴量だけが観測できると考えます。「隠れ」はこのことを指します。

選択肢ごとの解説

  1. A

    適切 正解

    HMMでは、状態が確率的に移り変わり、各状態から確率的に特徴量が出力されると考えます。観測できるのは特徴量だけで、状態の系列は隠れています。最も確からしい状態の系列は、ビタビアルゴリズムで推定します。

  2. B

    不適切

    HMMはマルコフ性を仮定し、次の状態に移る確率は現在の状態だけで決まるとします。履歴全体を考えないことで、長い系列でも効率よく計算できます。

  3. C

    不適切

    「隠れ」は、状態が外から観測できないことを指します。HMMは確率モデルで、ニューラルネットワークではありません。なお、出力確率の計算にディープニューラルネットワークを使うDNN-HMMという組み合わせはあります。

  4. D

    不適切

    音素のHMMでは、同じ状態にとどまる遷移(自己遷移)を設けます。長く伸ばした音は同じ状態に長くとどまるとみなせるため、話す速さや音の長さが変わっても、同じモデルで扱えます。

試験での狙われ方

HMMは、「隠れ」が何を指すかや、CTCなどを使うEnd-to-Endの手法との違いと合わせて問われやすい論点です。

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