資源簡介

(共31張PPT)
《第五課 語音識別與翻譯》
粵教版 信息技術
九年級
內容總覽
目錄
05
語音識別的應用
07
課堂總結
拓展延伸
06
語音識別系統及其原理
04
語音識別與翻譯
03
教學目標
01
新知導入
02
板書設計
08
素養目標
1、信息意識：理解語音識別和翻譯技術的基本原理，并了解其在實際生活中的應用和影響。
2、計算思維：理解語音處理背后的算法原理，并能運用這些原理進行簡單的編程和調試。
3、數字化學習與創新：能夠結合圖像、聲音和文字等多種方式，創造性地表達和交流信息。
4、信息社會責任：明白語音識別和翻譯技術對于跨文化交流的重要性，并且尊重和包容不同語言和文化的差異。
新知導入
學習目標：
1、知道語音識別的概念。
2、了解語音識別系統及其原理。
3、了解語音識別的應用領域。
知道文字識別的概念
了解文字識別系統及其原理
了解文字識別的應用領域
新知導入
隨著科技的發展，人類陸續發明和制造了各種機器來協助人類工作盡管生產力得到極大提高，但在這個階段，人類仍然需要動手操作機器為了真正解放雙手，科學家致力于研究怎樣使機器更加智能化，變得能夠聽懂人類的語言，可以按照人類的指令工作，甚至可以與人對話。而語音識別與翻譯技術，就是其中一項關鍵技術。
03、語音識別與翻譯
新知講解
語音識別是一門涵蓋聲學、語音學、語言學、信息理論、模式識別理論和神經生物學等的綜合性學科。語音識別技術就是讓機器通過識別和翻譯把語音信號轉變為相應的文本或指令的技術，并逐漸成為信息技術中人機交互的關鍵技術。
自主探究
如圖5-1所示，利用語音識別軟件，用語音輸入的方法，輸入詩人李白的《望廬山瀑布》:“日照香爐生紫煙，遙看瀑布掛前川。飛流直下三千尺，疑是銀河落九天。”由此體驗語音輸入的便捷。也可以嘗試轉換所使用的語言(如普通話、粵語、英語等 )，輸入不同的內容，探究語音識別的特點。
圖5-1 語音識別輸入文字
04、語音識別系統及其原理
新知講解
1.聲音的本質：聲音是由物體振動產生，并通過介質(空氣或固體、液體)傳播的一種波，如圖5-2所示。因此，對聲音的識別就是對波信號的處理。
圖5-2
新知講解
2.語音識別系統：語音識別系統模型通常由聲學模型和語言模型兩部分組成，分別對應語音到音節概率的計算和音節到字概率的計算。
(1)聲學特征。聲學特征的提取與選擇是語音識別的一個重要環節。聲學特征的提取既是信息大幅度壓縮的過程，也是信號分析和劃分的過程。
新知講解
(2)語言模型：語言模型主要分為規則模型和統計模型兩種。其中，統計模型是用概率統計的方法來揭示語言單位的內在統計規律。
(3) 系統實現：語音識別系統的實現，建立在大量數據訓練的基礎上，使系統生成能準確地定義語音片段的識別基元。系統所需的訓練數據規模與模型復雜程度有關。
新知講解
(4)穩健性與自適應：語音識別系統的性能受許多因素的影響，包括不同的說話個體、說話方式、環境噪聲、傳輸信道等。要提高系統穩健性，就要提高系統克服這些因素影響的能力，使系統在不同的應用環境、不同條件下保持性能穩定。自適應的目的是根據不同的影響來源，自動地、有針對性地對系統進行調整，并在運作過程中逐步提高性能。
05、語音識別的應用
新知講解
語音識別能把語言轉換成計算機可以處理和傳播的數據，使計算機做出人們所期望的反應。
1.語音與文字轉換語音轉換成文字的功能除了使人們日常交流、聽寫數據錄入更加便捷，還能幫助人們快速準確地記錄發生的事情，如法院庭審的發言筆錄，訪談、報告和會議的即時字幕，手術情況記錄等。
新知講解
新知講解
2.機器控制
語音識別技術能使機器直接識別語言的內容和語義，并給予相應的反饋，實現相應的功能，如自動導航、設備操控、文檔檢索等。某品牌的智能音箱內置了語音助手，如圖5-3所示。用戶的所有操作都可通過語音控制完成。它內置Wi-Fi和藍牙模塊，能和計算機、手機等電子設備互聯。用戶喚醒它后，就可以向它詢問天氣，讓它播放音樂，或進行鬧鐘設置等操作。
新知講解
圖5-3 內置語音助手的智能音響
新知講解
3.信息挖掘
語音識別技術還能幫助我們進行信息挖掘，如通過智能語音識別技術，對客服的交談內容進行全方位分析，記錄通話雙方的語速、情緒和交談內容，從而快速發現問題，提升企業客服質量，提升客戶滿意度。此外，語音識別技術能有效檢測音頻中和視頻中的不良信息與敏感詞，與傳統人工審核方式相比，其成本更低、效率更高。
新知講解
自主探究
如圖5-4所示，利用語音翻譯軟件，用普通話說:“早上好，歡迎來到廣州。”觀察中英文翻譯的準確性，體驗語音翻譯的便捷。
圖5-4 語音翻譯
小組討論
結合語音識別的體驗過程，填寫表5-1。
序號 討論內容 討論結果
1 語音識別是什么
2 語音識別系統及其原理是什么
3 語音識別的應用領域有哪些
語音識別是一種通過計算機程序將口頭語言轉換為文本或命令的技術。
語音識別系統是一種軟件或硬件系統，能夠將口頭語言轉換為文本形式的技術。其原理涉及多個步驟，主要包括聲學信號處理、特征提取、模式匹配和語言模型等方面。
智能助手和虛擬個人助理、電話客服、語音輸入。
新知講解
語言是用來表達意思和交流思想的工具，是人類社會最基本的信息載體，也是人類區別于其他動物的本質特征之一。由于地理位置、生活環境、風俗習慣等諸多因素影響，世界各地形成了不同的語言。為促進人類之間的交流與合作，需要進行語言之間的翻譯。擁有一種自動翻譯不同語言的工具，成為人類共同的夢想。人工智能的誕生、發展和應用為自動翻譯機(圖5-5)的研發和制造帶來突破，使人類的這個夢想得以實現。
知識拓展-自助翻譯機
圖 5-5 自助翻譯機
我們可以在網上搜索幾款廣泛使用的自動翻譯機的工具或軟件，了解自動翻譯機所應用的領域及場景。
反思評價
學而不思則罔，思而不學則殆。對自己在本課中的學習進行評價，對照表5-2，在相應的O里畫“ √”，在“其他收獲”欄里留言。
序號 學習內容 能否掌握
1 知道語音識別的概念 能 √ 不能O
2 了解語音識別系統及其原理 能 √ 不能 O
3 了解語音識別的應用領域 能 √ 不能 O
其他收獲：語音識別和翻譯技術可以幫助學生更好地理解和學習外語，提供即時的語音翻譯和發音指導。
06、知識拓展
知識拓展
1、什么是語音識別
知識拓展
2、語音識別是什么原理。
知識拓展
3、語音識別在生活中有哪些應用？
(1)教育領域：用于輔助學生學習、聽寫、語音評測等。
(2)汽車科技：用于車載系統中的語音控制功能，幫助駕駛員集中注意力并保持安全駕駛。
(3)殘障人士輔助：通過語音識別技術，盲人或肢體殘疾者可以更容易地使用計算機和移動設備進行交流和控制。
(4)語言翻譯：幫助人們跨越語言障礙，促進跨文化交流。
知識拓展
4、語音識別的發展方向有哪些？
(1)多語種和跨語種識別：提高語音識別系統對不同語種的適應能力，尤其是能夠實現跨語種識別，使得系統在多語種環境下更加普適。
(2)自然語言處理整合：結合語音識別與自然語言處理技術，使得系統能夠更好地理解人類語言的含義和語境，從而實現更精準的語音命令理解和交互。
(3)上下文理解：提高語音識別系統對話語上下文的理解能力，使得系統能夠更好地適應復雜對話場景，并實現更加智能的交互。
07、課堂總結
課堂總結
在這堂語音識別與翻譯的課上，我們深入探討了語音技術在當今社會中的重要性和應用，我們對語音識別和翻譯的原理有了更清晰的認識，也對其在日常生活中的廣泛應用有了更深入的了解。課堂上我們思考了未來語音技術的發展方向及其潛在影響。我們從中得到了很多啟發，明白了語音識別與翻譯技術將如何塑造我們未來的生活和工作。這堂課拓寬了我們對語音識別與翻譯領域的視野，讓我們意識到這一技術的巨大潛力和無限可能。通過這次學習，我們更加期待未來能夠深入了解并參與這個充滿活力和創新的領域。
板書設計
語音識別與翻譯
一、語音識別與翻譯
二、語音識別系統及其原理
三、語音識別的應用
課后作業
1、上網了解什么是語音識別
2、上網了解語音識別在生活中的應用
3、上網了解語音識別對生活的影響
謝謝
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信息技術 第五課 語音識別與翻譯
課題 語音識別與翻譯 單元 第一單元 學科 信息技術 年級 九年級
教材分析 該教材旨在培養學生的信息技術素養，包括信息獲取、信息處理和信息應用等方面的知識和能力。內容涵蓋了數據的介紹以及大數據相關算法的介紹等方面，教材注重實踐操作，通過案例和實踐項目來鍛煉學生的實際操作能力。這有助于學生將所學的知識應用到實際情境中，并提升他們的問題解決能力，粵教版《信息技術》九年級教材內容全面，并結合實踐操作和案例分析，旨在培養學生的信息技術素養和實際應用能力，為他們建立堅實的信息技術基礎打下良好的基礎。
教學目標 1、信息意識：理解語音識別和翻譯技術的基本原理，并了解其在實際生活中的應用和影響。 2、計算思維：理解語音處理背后的算法原理，并能運用這些原理進行簡單的編程和調試。 3、數字化學習與創新：能夠結合圖像、聲音和文字等多種方式，創造性地表達和交流信息。 4、信息社會責任：明白語音識別和翻譯技術對于跨文化交流的重要性，并且尊重和包容不同語言和文化的差異。
重點 一、了解語音識別系統及其原理二、了解語音識別的應用領域
難點 1、語音識別系統及其原理
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 隨著科技的發展，人類陸續發明和制造了各種機器來協助人類工作盡管生產力得到極大提高，但在這個階段，人類仍然需要動手操作機器為了真正解放雙手，科學家致力于研究怎樣使機器更加智能化，變得能夠聽懂人類的語言，可以按照人類的指令工作，甚至可以與人對話。而語音識別與翻譯技術，就是其中一項關鍵技術。 通過老師講解視頻以及學生之間的相互討論生活中的語音識別與翻譯應用。 幫助學生理解語音識別的概念，打開課堂。
講授新課 03 語音識別與翻譯語音識別是一門涵蓋聲學、語音學、語言學、信息理論、模式識別理論和神經生物學等的綜合性學科。語音識別技術就是讓機器通過識別和翻譯把語音信號轉變為相應的文本或指令的技術，并逐漸成為信息技術中人機交互的關鍵技術。自主探究如圖5-1所示，利用語音識別軟件，用語音輸入的方法，輸入詩人李白的《望廬山瀑布》:“日照香爐生紫煙，遙看瀑布掛前川。飛流直下三千尺，疑是銀河落九天。”由此體驗語音輸入的便捷。也可以嘗試轉換所使用的語言(如普通話、粵語、英語等 )，輸入不同的內容，探究語音識別的特點。04語音識別系統及其原理1.聲音的本質：聲音是由物體振動產生，并通過介質(空氣或固體、液體)傳播的一種波，如圖5-2所示。因此，對聲音的識別就是對波信號的處理。2.語音識別系統：語音識別系統模型通常由聲學模型和語言模型兩部分組成，分別對應語音到音節概率的計算和音節到字概率的計算。(1)聲學特征。聲學特征的提取與選擇是語音識別的一個重要環節。聲學特征的提取既是信息大幅度壓縮的過程，也是信號分析和劃分的過程。(2)語言模型：語言模型主要分為規則模型和統計模型兩種。其中，統計模型是用概率統計的方法來揭示語言單位的內在統計規律。(3) 系統實現：語音識別系統的實現，建立在大量數據訓練的基礎上，使系統生成能準確地定義語音片段的識別基元。系統所需的訓練數據規模與模型復雜程度有關。(4)穩健性與自適應：語音識別系統的性能受許多因素的影響，包括不同的說話個體、說話方式、環境噪聲、傳輸信道等。要提高系統穩健性，就要提高系統克服這些因素影響的能力，使系統在不同的應用環境、不同條件下保持性能穩定。自適應的目的是根據不同的影響來源，自動地、有針對性地對系統進行調整，并在運作過程中逐步提高性能。05語音識別的應用語音識別能把語言轉換成計算機可以處理和傳播的數據，使計算機做出人們所期望的反應。1.語音與文字轉換語音轉換成文字的功能除了使人們日常交流、聽寫數據錄入更加便捷，還能幫助人們快速準確地記錄發生的事情，如法院庭審的發言筆錄，訪談、報告和會議的即時字幕，手術情況記錄等。2.機器控制語音識別技術能使機器直接識別語言的內容和語義，并給予相應的反饋，實現相應的功能，如自動導航、設備操控、文檔檢索等。某品牌的智能音箱內置了語音助手，如圖5-3所示。用戶的所有操作都可通過語音控制完成。它內置Wi-Fi和藍牙模塊，能和計算機、手機等電子設備互聯。用戶喚醒它后，就可以向它詢問天氣，讓它播放音樂，或進行鬧鐘設置等操作。3.信息挖掘語音識別技術還能幫助我們進行信息挖掘，如通過智能語音識別技術，對客服的交談內容進行全方位分析，記錄通話雙方的語速、情緒和交談內容，從而快速發現問題，提升企業客服質量，提升客戶滿意度。此外，語音識別技術能有效檢測音頻中和視頻中的不良信息與敏感詞，與傳統人工審核方式相比，其成本更低、效率更高。自主探究如圖5-4所示，利用語音翻譯軟件，用普通話說:“早上好，歡迎來到廣州。”觀察中英文翻譯的準確性，體驗語音翻譯的便捷。小組討論結合語音識別的體驗過程，填寫表5-1。知識拓展—自助翻譯機語言是用來表達意思和交流思想的工具，是人類社會最基本的信息載體，也是人類區別于其他動物的本質特征之一。由于地理位置、生活環境、風俗習慣等諸多因素影響，世界各地形成了不同的語言。為促進人類之間的交流與合作，需要進行語言之間的翻譯。擁有一種自動翻譯不同語言的工具，成為人類共同的夢想。人工智能的誕生、發展和應用為自動翻譯機(圖5-5)的研發和制造帶來突破，使人類的這個夢想得以實現。我們可以在網上搜索幾款廣泛使用的自動翻譯機的工具或軟件，了解自動翻譯機所應用的領域及場景。反思評價學而不思則罔，思而不學則殆。對自己在本課中的學習進行評價，對照表3-3，在相應的O里畫“ √”，在“其他收獲”欄里留言。 06知識拓展 1、什么是語音識別2、語音識別是什么原理3、語音識別在生活中有哪些應用4、語音識別的發展方向有哪些 學生之間互相討論對語音識別與翻譯的認學生通過親身體驗，感受課堂內容的意義。學生之間互相討論語音識別的大概系統和原理。 學生通過觀看課件和聽老師講解，了解語音識別技術的應用。學生通過親自動手操作，了解語音識別技術的細節。學生小組討論完成表格，加深對知識的理解學生通過互相提問以及向老師咨詢關于自助翻譯機的問題學生通過觀看視頻和自我思考語音識別的發展經歷了哪些曲折 幫助學生積極融入課堂，提高學生學習積極性。幫助學生增強課堂的體驗感。幫助學生主動思考，提高學生對問題的獨立思考能力。幫助學生了解生活中常見的語音識別的應用，加深學生對課堂的印象。幫助學生加深對課堂內容的理解和動手能力。幫助學生記憶課堂知識幫助學生認識自助翻譯機，進一步加強學生對于課堂的融入感。讓學生通過視頻思考，進一步加深對課堂所學內容的理解。
布置作業 1、上網了解什么是語音識別。2、上網了解語音識別在生活中的應用。3、上網了解語音識別對生活的影響。 完成作業 培養學生查閱資料的能力，分析解決問題的能力
課堂小結 在這堂語音識別與翻譯的課上，我們深入探討了語音技術在當今社會中的重要性和應用，我們對語音識別和翻譯的原理有了更清晰的認識，也對其在日常生活中的廣泛應用有了更深入的了解。課堂上我們思考了未來語音技術的發展方向及其潛在影響。我們從中得到了很多啟發，明白了語音識別與翻譯技術將如何塑造我們未來的生活和工作。這堂課拓寬了我們對語音識別與翻譯領域的視野，讓我們意識到這一技術的巨大潛力和無限可能。通過這次學習，我們更加期待未來能夠深入了解并參與這個充滿活力和創新的領域。 分組總結歸納 鍛煉學生的總結能力，邏輯思維、語言表達能力。
板書 一、語音識別與翻譯二、語音識別系統及其原理三、語音識別的應用 學習、記憶、勾畫知識點 明確教學內容及重點和難點
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)

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