‘10년 QoLT 기술개발사업 신규과제 RFP(공고)

과제명 :  지체장애인을 위한 음성 워드프로세서 및

음성 컴퓨터 소프트웨어 개발

가. 개요

□ 개념 및 정의

o 손을 사용할 수 없는 지체 장애인들이 음성으로 컴퓨터를 조작하거나 문서를 제작할 수 있도록 명령을 수행하거나 문서를 작성하기 위한 음성인식 핵심 기술 개발

- 지체장애인들이 음성을 통한 편리한 컴퓨터 조작이 가능하도록 명료하게 발성된 낭독체 소용량 연속음성, 고립 명령음성에 대한 음성인식 기술개발 및 해당 서비스 대상 체감 인식성공률 향상기술 개발

- 음성을 통한 문서 편집이 가능하도록 낭독체 발성의 10만 어휘급 대용량 연속 발성에 대한 음성인식 기술개발 및 해당 서비스 대상 체감 인식성공률 향상기술 개발

- 낭독체 연속어 인식, 핵심어 인식, 가변 명령어 인식, 숫자 인식 등 다종 음성인식 기술의 엔진 통합 및 최적화 기술개발

- 대체 인식수단을 통해 음성인터페이스 서비스 성공률을 극대화하기 위한 문장/어절/대표발음구/음절/알파벳 등의 다중 단위 음성인식 기술개발

- 음성인식의 고신뢰도 확보를 위한 화자 적응용 훈련 시나리오 개발 및 supervised 방식의 적응기법 개발

- 낭독체 연속음성인식의 인식오류 수정을 위한 인터랙티브 방식의 인식오류 수정기술 개발

o 음성인식 핵심 기술을 컴퓨터 조작에 적용하여 지체 장애인도 비장애인처럼 컴퓨터를 사용할 수 있도록 하기 위한 음성 컴퓨터 소프트웨어 개발

- 일반 마우스와 똑같은 기능을 수행하는 음성인식 기반 음성 마우스 개발 및 사용자 인터페이스 기술 개발 (위치이동/왼쪽-오른쪽버튼/화면스크롤 기능을 음성인식을 이용하여 수행함)

- 일반 키보드의 철자 자판이나 및 기능키, 화살표 입력 등의 역할을 수행하는 음성인식 기반 음성 키보드 개발 및 사용자 인터페이스 기술 개발

- 음성 기반 핫커맨드 수행이 가능한 음성 런처 개발 및 사용자 인터페이스 기술 개발

- 컴퓨터에 장착된 각종 디바이스를 음성으로 제어할 수 있는 음성 장치제어 기능 개발 및 사용자 인터페이스 기술 개발

- 사용자 이용 패턴을 분석하여 자주 사용하는 패턴에 대해서 서비스 성공률을 높게 하는 음성인터페이스의 사용자 적응 기술 개발

- 음성 마우스, 음성 키보드, 음성 장치제어 기능을 통합한 음성 컴퓨터 개발

o 음성인식 핵심 기술을 워드프로세서에 적용하여 지체 장애인도 비장애인 처럼 문서 작성 및 편집을 할 수 있도록 하기 위한 음성 워드프로세서 개발

- 낭독체 대용량 연속어 인식을 이용한 음성-문자 변환 기술 개발

- 사용자가 발성한 문장 단위로 사용자와의 인터랙션을 통해 정답 문장을 완성해 가는 문장단위 인식오류 수정 기술 개발

- 사용자의 낭독체 발성에 대한 결과로 인식 후보어휘 제시와 정답 입력어휘 선정이 가능한 사용자 인터페이스 기술 개발

- 음성인식을 이용한 오류 어휘의 수정/삭제/추가 등의 문서편집 기술 개발

- 한글에 대해서 문서작성 모드와 문서편집 모드에 따른 인식 어휘 지정 및 인식 방법 지정이 가능한 음성 인터페이스 기술 개발

- 윈도우즈 컴퓨터 대상으로 음성 인터페이스의 공개 표준에 해당하는 Speech API 적용 기술 개발

- 한글 음성인식을 이용한 워드프로세서의 메뉴명 및 아이템명 선정 기술 개발

- 이메일 작성 및 이메일 전송이 가능한 음성기반 사용자 인터페이스 기술 개발

- 낭독체 대용량 연속어 음성인식을 이용한 문서작성 기능, 문서편집 기능, 인식오류 수정 기능 및 사용자 인터페이스 기능을 포함한 음성 워드프로세서 개발

그림 1. 지체 장애인 대상 음성 워드프로세서 소프트웨어 개념도

나. 연구목표 및 내용

□ 최종 목표 및 내용

o 최종 목표

• 손을 사용할 수 없는 지체 장애인 대상, 낭독체 대용량 연속어 음성 인식기술 개발

- 목표 성능

음성 컴퓨터를 위한 명령어 기반 음성인식률 : 90%

음성 컴퓨터를 위한 명령어 기반 음성인터페이스 성공률 : 95%

음성 워드프로세서용 낭독체 연속어 인식 어휘 수 : 10만 개

음성 워드프로세서용 낭독체 연속어 기반 음성인식률 : 90%

음성 워드프로세서용 낭독체 연속어 기반 음성인터페이스 성공률 : 95%

- 성능 측정 방법

1회 발성 시의 인식성능인 음성인식률과 추가로 대체 수단에 해당되는 발성(동일명령어/대표발음구/철자/N-best 후보를 이용한 선택)을 통한 음성인터페이스 서비스 성공률을 구분하여 측정

일반 컴퓨터 사용환경에서 남/녀 20명에 대하여 성능 측정을 실시함

실험자 각각 명령어 100개, 문장 100개 발성에 대한 인식률 및 성공률을 측정하여 최종 평균 인식률과 평균 성공률을 산출함

- 국내외 인식 성능 비교

국내 : ETRI, 삼성, SKT, KT 및 중소 업체 2곳에서 현재까지 연속어 인식기를 개발하고 있으나 상용화 수준과는 차이가 있다. (지정어휘 2만개 기준 70% 내외 인식률)

국외 : 뉘앙스, 구글, MS 등에서 영어를 비롯한 유럽어에 대해서 상용화 성공 (지정어휘 10만개 기준 85% 내외 인식률)

• 음성으로 컴퓨터 조작이 가능한 음성 컴퓨터 소프트웨어 개발

- 목표 성능

일반 마우스와 동일한 기능을 가진 음성 마우스 기능 구현

일반 키보드와 동일한 기능을 가진 음성 키보드 기능 구현

음성으로 컴퓨터의 장치를 제어할 수 있는 음성 장치제어 기능 구현

- 성능 측정 방법

일반 마우스/키보드 기능과 음성 마우스/키보드 기능 비교

• 음성으로 문서 작성 및 편집이 가능한 음성 워드프로세서 소프트웨어 개발

- 목표 성능

음성으로 문자변환 및 인식후보 제시 기능 구현

음성으로 문서편집 기능 구현

윈도우즈 환경에서 한글 낭독체 연속어 인식에 대해서 Speech API 적용 기능 구현

- 성능 측정 방법

일반 워드프로세서와 음성 워드프로세서 기능 비교

o 확보기술 내용

- 자체개발 기술

낭독체 소용량 연속음성, 고립 명령음성에 대한 음성인식 기술개발

고효율 탐색 기법을 이용한 10만 어휘급 낭독체 연속음성인식 기술

낭독체 음성인식, 고립 명령음성에 대한 체감 인식성공률 향상기술

음성인식의 고신뢰도 확보를 위한 화자 적응용 훈련 시나리오 개발 및 supervised 방식의 화자적응 기술

낭독체 연속어 인식, 핵심어 인식, 가변 명령어 인식, 숫자 인식 등 다종 음성인식 기술의 엔진 통합 및 최적화 기술

낭독체 연속음성의 인식오류 수정을 위한 인터랙티브 방식의 인식오류 수정기술

대체 인식수단을 통해 음성인터페이스 서비스 성공률을 극대화하기 위한 문장/어절/대표발음구/음절/알파벳 등의 다중 단위 음성인식 기술

음성인식 기반 음성 마우스 및 사용자 인터페이스 기술

음성인식 기반 음성 키보드 및 사용자 인터페이스 기술

음성인식 기반 음성 런처(핫커맨드 컨트롤) 및 사용자 인터페이스 기술

음성인식 기반 음성 장치제어 및 사용자 인터페이스 기술

지체 장애인들이 자주 사용하는 사용자 이용 패턴을 분석하여 서비스 성공률을 향상시키기 위한 음성인터페이스의 사용자 적응 기술

음성 마우스, 음성 키보드, 음성 장치제어 기능을 통합한 음성 컴퓨터 기술

낭독체 대용량 연속어 인식을 이용한 음성-문자 변환 기술

사용자가 발성한 문장 단위로 사용자와의 인터랙션을 통해 정답 문장을 완성해 가는 문장단위 인식오류 수정 기술

사용자의 낭독체 발성에 대한 결과로 인식 후보어휘 제시와 정답 입력어휘 선정이 가능한 사용자 인터페이스 기술

음성인식을 이용한 오류 어휘의 수정/삭제/추가 등의 문서편집 기술

한글에 대해서 문서작성 모드와 문서편집 모드에 따른 인식 어휘 지정 및 인식 방법 지정이 가능한 음성 인터페이스 기술

윈도우즈 컴퓨터 대상으로 음성 인터페이스의 공개 표준에 해당하는 Speech API 적용 기술

한글 음성인식을 이용한 워드프로세서의 메뉴명 및 아이템명 선정 기술 개발

이메일 작성 및 이메일 전송이 가능한 음성기반 사용자 인터페이스 기술

낭독체 대용량 연속어 음성인식 등을 이용한 문서작성 기능, 문서편집 기능, 인식오류 수정 기능 및 사용자 인터페이스 기능을 포함한 음성 워드프로세서 기술

- 기존기술 활용

자동차 주행 환경에서의 텔레매틱스 서비스를 위한 상용화 수준 대용량 음성인식 기술

로봇 잡음환경에서 HRI 서비스를 위한 프로토타입 명령어 음성인식 기술

프로토타입 소용량 낭독체 연속음성 기술

영어 고립단어 프로토타입 명령어 음성인식 기술

한국어 형태소/구문분석 기술

□ 연도별 목표 및 내용

< 추진 마일스톤 >

구분	2010년	2011년	2012년	2013년
연도별 연구목표	고신뢰도 낭독체 연속음성 기술의 설계 및 요소기술 개발 - 연속어어휘 수 : 1만개 - 음성워드프로세서용 음성인식률 : 80% - 음성워드프로세서용 음성인터페이스 성공률 : 85% - 음성컴퓨터용 명령어 음성인식률 : 80% - 음성컴퓨터용 명령어 음성인터페이스성공률: 85%	음성 워드프로세서 소프트웨어의 베이스라인 시스템 구축 - 연속어어휘 수 : 3만개 - 음성워드프로세서용 음성인식률 : 80% - 음성워드프로세서용 음성인터페이스 성공률 : 85% - 음성컴퓨터용 명령어 음성인식률 : 85% - 음성컴퓨터용 명령어 음성인터페이스성공률: 90%	음성 워드프로세서 버전 1.0 개발 - 연속어어휘 수 : 5만개 - 음성워드프로세서용 음성인식률 : 85% - 음성워드프로세서용 음성인터페이스 성공률 : 90% - 음성컴퓨터용 명령어 음성인식률 : 90% - 음성컴퓨터용 명령어 음성인터페이스성공률: 95%	음성 컴퓨터 버전 1.0 개발 및 상용화를 위한 음성 인터페이스 성능 평가 - 연속어어휘 수 : 10만개 - 음성워드프로세서용 음성인식률 : 90% - 음성워드프로세서용 음성인터페이스 성공률 : 95% - 음성컴퓨터용 명령어 음성인식률 : 90% - 음성컴퓨터용 명령어 음성인터페이스성공률: 95%
연도별 연구내용	o 분절발성을 포함한 명료한 낭독체 대상 고신뢰도 연속음성 인식 기술 개발 o 음소간 변별력 향상을 위한 음성분석 및 특징추출 기술 개발 o 음성을 이용한 컴퓨터 화면 지정 및 음성 마우스 기술 개발 o 컴퓨터의 핫커맨드 를 임의 시점에서도 수행할 수 있는 음성 런처 기술 개발 o 낭독체 연속음성 인터페이스 요소기술 도출 및 시스템 설계 o 손 지체 장애인 대상 VUI 요구사항과 이용패턴 분석 및 사용편의성 증진 방안 설계	o 음성인식 서비스 성공률을 높이기 위한 다중 단위 음성인식 시스템 개발 o 음성워드프로세서 프로토타이프 개발 및 VUI 통합 o 손 지체 장애인 대상 음성기반 PC 입출력 기기 제어 o 음성인식 기반 웹 제어 소프트웨어 개발 o 연속음성인식의 인식오류에 대한 후처리모듈 통합 o 음성인식 사용로그 및 성능향상 방안 분석	o 고효율 탐색기법에 의한 5만 어휘급 낭독체 연속음성인식 기술 개발 o 음성워드프로세서 버전 1.0 개발 o 일반 키보드와 같이 철자 입력이 가능한 음성키보드 기술개발 o 화자적응용 훈련 시나리오 구현 및 supervised 고신뢰 적응기법 개발 o 음성인터페이스 문서 편집 기능 개발 o 윈도우즈 환경에서 한글 낭독체 연속어 인식에 대해서 Speech API 적용 기능 구현 o 대화방식 인터랙티브 오류수정 기술 개발 o 인식오류에 대한 후처리 모듈 최적화 및 확장성 증진 기술 개발	o 고효율 탐색기법에 의한 10만 어휘급 낭독체 연속음성인식 기술 개발 o 낭독체 연속어 인식, 핵심어 인식, 명령어 인식 등 다종 음성인식 기술의 통합 및 최적화 o 손 제체 장애인 대상 워드프로세서/컴퓨터 제어/웹제어 기능의 통합 음성 컴퓨터 버전 1.0 개발 o 음성인터페이스 성능 향상을 위한 인식엔진/후처리모듈의 성능 튜닝 및 성능 평가 보고 o 대화를 통한 인식오류 후처리모듈의 안정성 강화 o 통합 음성인터페이스 패키지 개발
연도별 주요결과물	o 1만 어휘 급 낭독체 연속음성 인식 o 음성마우스 버전 1.0 o 음성 런처 버전 1.0 o 손 지체 장애인 대상 음성인터페이스설계서	o 3만 어휘 급 낭독체 연속음성 인식 o 음성워드프로세서 버전 0.5 o 음성키보드 버전 0.5 o 음성웹제어 버전 1.0	o 5만 어휘 급 낭독체 연속음성 인식 o 인터랙티브 방식의 후처리모듈 o 음성워드프로세서 버전 1.0 o 음성키보드 버전 1.0 o 음성컴퓨터 버전 0.5	o 10만 어휘 급 낭독체 연속음성 인식 o 대화를 통한 인식오류 수정 o 음성 워드프로세서 버전 2.0 o 음성컴퓨터 버전 1.0 o 음성장치제어 버전 1.0 o 통합 음성인터페이스 패키지 버전 1.0 o 음성 인터페이스 성능평가 분석서
TRL	3단계	4단계	5단계	6단계

다. 추진체계 : 본 과제는 일반형으로 기획되었음

□ 주관기관 : 제한 없음

□ 참여기관 : 제한 없음

※ 산업체 참여 필수

라. 연구기간 및 연구비

□ 연구기간 : 2010년 ~ 2013년 (4년간)

□ 정부출연한도 : 2010년도 10.5억원 이내 (4년간 44.5억원 이내)

□ 연구비

(단위: 억원)

구분	2010년	2011년	2012년	2013년	총액
정부	10.5	10.5	11.5	12.0	44.5