Искусственный интеллект научился распознавать детскую речь

Логопедическая и образовательная онлайн-платформа Novator (резидент «Сколково») выпустила приложение на основе искусственного интеллекта, которое распознает нарушения речи у детей.

Уникальность приложения в том, что оно использует технологию распознавания звуков, то есть работает с фонемами, а не переводит речь в текст, как это делается обычно для распознавания речи, когда произнесенные фразы преобразуются в текст, в котором затем ищут ошибки, несоответствия и т. д. «С детским голосом так не сработает: распознать речевые дефекты не удастся,— объясняет генеральный директор компании “Новатор Скул” — разработчика приложения Мария Смолянова.— У детей столько фонетических искажений, что преобразовать их речь в текст практически невозможно. Кроме того, при распознавании звуков этим способом возможны ошибки. Например, в случае “в” и “ф” результат будет почти идентичным, ведь в речи может звучать искаженное “в”, которое программа распознает как “ф”, или наоборот. Поэтому мы работаем именно с фонемами, и в этом состоит ключевая инновация нашего приложения. Именно поэтому мы и можем распознавать речевые нарушения».

И вот что важно: обычно обучение нейросетей, которые занимаются речевой аналитикой, происходит на открытых библиотеках аудиоданных, где очень мало детских голосов, а именно они были нужны создателям приложения. Но за те три года, что она оказывала логопедические услуги онлайн, платформа Novator сумела накопить более 450 тыс. аудиозаписей детских голосов. «Причем голосов с огромной вариативностью искажений,— подчеркивает Мария Смолянова.— Получился большой обезличенный датасет, на котором мы можем постоянно нейросеть дообучать». Такой гигантский объем накопленной информации гарантирует высокую точность распознавания и анализа детской речи. Кроме того, приложение в течение минуты выдает отчет о числе неправильно произнесенных звуков и степени тяжести речевых нарушений.

В команде Novator больше 250 логопедов, которые в течение трех лет исправляли речевые нарушения у детей, стараясь делать это максимально быстро и всегда с прицелом на результат. Благодаря математической модели они научились точно просчитывать, сколько ребенку нужно занятий для исправления того или иного речевого дефекта. И решили проект расширять, потому что за эти годы выявили несколько важных недостатков в области логопедии.

«Во-первых, мы поняли, что логопедов в России катастрофически не хватает,— рассказывает Мария Смолянова.— Сейчас в государственных детских садах и школах России работает 45 тыс. логопедов. Ежегодно помощь таких специалистов требуется 4,5 млн детей в возрасте от четырех до восьми лет. Даже если считать, что всего их в России 55 тыс., на одного логопеда в год приходится 81 ребенок с нарушениями речи. А если учесть, что в государственном детском саду нормативная нагрузка на логопеда составляет 20–25 детей в год, то получается четырехкратное превышение спроса над предложением. Между тем число детей с речевыми проблемами растет, а дефекты речи ведут к нарушению чтения и письма, плохой успеваемости, недостатку интеллектуального развития».

Второе открытие, которое сделали специалисты Novator,— это что логопедия — серая зона, где никто не дает никаких гарантий. Родители не знают, чем ребенок с логопедом занимается, сколько будет заниматься, когда будет результат и будет ли вообще. Третий неблагоприятный фактор заключается в том, что при «живом» общении логопеда с ребенком неизбежен человеческий фактор. Один логопед слышит речевое нарушение, другой — нет, один будет исправлять правильно, другой — неправильно.

А есть ведь еще домашние задания, которые необходимо выполнять, но которыми родители часто пренебрегают. Между тем без домашней работы скорость постановки звуков значительно снижается, и логопед не может быть уверен, что уложится в заявленное число уроков. Кроме того, во время уроков около 30% времени логопеда уходит на рутинные операции типа промежуточной диагностики и заполнения документов, а если бы он это время потратил с пользой, то мог бы взять больше учеников.

Все эти недостатки команда Novator решила устранить, создав приложение для логопеда, ребенка и родителей. С его помощью ребенок может проходить как входящую, так и промежуточную диагностику, а логопед и родители — осуществлять контроль за процессом и видеть прогресс ребенка, причем в любой точке мира в любое удобное время. В ближайшем будущем в приложении появится также модуль выполнения домашних заданий. «Мы стремились создать не конкурента, а помощника логопеда. С помощью приложения входящая и промежуточная диагностика может проводиться без участия специалиста, что существенно экономит время»,— подчеркивает Мария Смолянова.

Благодаря использованию ИИ в приложении повышается объективность оценки, потому что диагностику проводит не один-единственный логопед. Каждый логопед слышит по-разному, а кроме того, бывают скрытые дефекты, которые не сразу видны: вроде бы звук произносится правильно, но при этом следующие звуки поставить не удается. А еще это помощь родителям, которые порой не спешат обращаться к логопеду. Приложение подскажет, когда это следует сделать, ведь чем раньше начать занятия, тем проще дефекты речи исправить. В целом же приложение, делающее речевую диагностику бесплатной и доступной для всех, повысит общий уровень речевого развития и школьную успеваемость детей по всей стране, уверены специалисты Novator.

Елена Туева