I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J E C E )   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9 ,   p p .   2 8 1 ~ 2 8 8   I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8 ,   D O I :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 9 i 1 . p p 2 8 1 - 2 8 8             2 8 1       J o u r n a l   h o m e p a g e :   h t t p : / / i a e s c o r e . c o m / j o u r n a l s / i n d e x . p h p / I J E C E   T h e   r o l e   o f   s p e e c h   t e c h n o l o g y   i n   b i o m e t r i c s ,   f o r e n s i c s   a n d   m a n - m a c h i n e   i n t e r f a c e       S a t y a n a n d   S i n g h   S c h o o l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g ,   F i j i   N a t i o n a l   U n i v e r s i t y ,   R e p u b l i c   o f   F i j i       A r t i c l e   I n f o     A B S T R A C T   A r t i c l e   h i s t o r y :   R e c e i v e d   A p r   1 3 ,   2 0 1 8   R e v i s e d   J u l   1 6 ,   2 0 1 8   A c c e p t e d   A u g   1 9 ,   2 0 1 8       D a y   b y   d a y   O p t i m i s m   i s   g r o w i n g   t h a t   i n   t h e   n e a r   f u t u r e   o u r   s o c i e t y   w i l l   w i t n e s s   t h e   M a n - M a c h i n e   I n t e r f a c e   ( M M I )   u s i n g   v o i c e   t e c h n o l o g y .   C o m p u t e r   m a n u f a c t u r e r s   a r e   b u i l d i n g   v o i c e   r e c o g n i t i o n   s u b - s y s t e m s   i n   t h e i r   n e w   p r o d u c t   l i n e s .   A l t h o u g h ,   s p e e c h   t e c h n o l o g y   b a s e d   M M I   t e c h n i q u e   i s   w i d e l y   u s e d   b e f o r e ,   n e e d s   t o   g a t h e r   a n d   a p p l y   t h e   d e e p   k n o w l e d g e   o f   s p o k e n   l a n g u a g e   a n d   p e r f o r m a n c e   d u r i n g   t h e   e l e c t r o n i c   m a c h i n e - b a s e d   i n t e r a c t i o n .   B i o m e t r i c   r e c o g n i t i o n   r e f e r s   t o   a   s y s t e m   t h a t   i s   a b l e   t o   i d e n t i f y   i n d i v i d u a l s   b a s e d   o n   t h e i r   o w n   b e h a v i o r   a n d   b i o l o g i c a l   c h a r a c t e r i s t i c s .   F i n g e r p r i n t   s u c c e s s   i n   f o r e n s i c   s c i e n c e   a n d   l a w   e n f o r c e m e n t   a p p l i c a t i o n s   w i t h   g r o w i n g   c o n c e r n s   r e l a t i n g   t o   b o r d e r   c o n t r o l ,   b a n k i n g   a c c e s s   f r a u d ,   m a c h i n e   a c c e s s   c o n t r o l   a n d   I T   s e c u r i t y ,   t h e r e   h a s   b e e n   g r e a t   i n t e r e s t   i n   t h e   u s e   o f   f i n g e r p r i n t s   a n d   o t h e r   b i o l o g i c a l   s y m p t o m s   f o r   t h e   a u t o m a t i c   r e c o g n i t i o n .   I t   i s   n o t   s u r p r i s i n g   t o   s e e   t h a t   t h e   a p p l i c a t i o n   o f   b i o m e t r i c   s y s t e m s   i s   p l a y i n g   a n   i m p o r t a n t   r o l e   i n   a l l   a r e a s   o f   o u r   s o c i e t y .   B i o m e t r i c   a p p l i c a t i o n s   i n c l u d e   a c c e s s   t o   s m a r t p h o n e   s e c u r i t y ,   m o b i l e   p a y m e n t ,   t h e   i n t e r n a t i o n a l   b o r d e r ,   n a t i o n a l   c i t i z e n   r e g i s t e r   a n d   r e s e r v e   f a c i l i t i e s .   T h e   u s e   o f   M M I   b y   s p e e c h   t e c h n o l o g y ,   w h i c h   i n c l u d e s   a u t o m a t e d   s p e e c h / s p e a k e r   r e c o g n i t i o n   a n d   n a t u r a l   l a n g u a g e   p r o c e s s i n g ,   h a s   t h e   s i g n i f i c a n t   i m p a c t   o n   a l l   e x i s t i n g   b u s i n e s s e s   b a s e d   o n   p e r s o n a l   c o m p u t e r   a p p l i c a t i o n s .   W i t h   t h e   h e l p   o f   p o w e r f u l   a n d   a f f o r d a b l e   m i c r o p r o c e s s o r s   a n d   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   a l g o r i t h m s ,   t h e   h u m a n   b e i n g   c a n   t a l k   t o   t h e   m a c h i n e   t o   d r i v e   a n d   c o n t r o l   a l l   c o m p u t e r - b a s e d   a p p l i c a t i o n s .   T o d a y ' s   a p p l i c a t i o n s   s h o w   a   s m a l l   p r e v i e w   o f   a   r i c h   f u t u r e   f o r   M M I   b a s e d   o n   v o i c e   t e c h n o l o g y ,   w h i c h   w i l l   u l t i m a t e l y   r e p l a c e   t h e   k e y b o a r d   a n d   m o u s e   w i t h   t h e   m i c r o p h o n e   f o r   e a s y   a c c e s s   a n d   m a k e   t h e   m a c h i n e   m o r e   i n t e l l i g e n t .   K e y w o r d s :   A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   ( A I )   G a u s s i a n   m i x i n g   m o d e l   ( G M M )   M a n - m a c h i n e   i n t e r f a c e   ( M M I )   N a t u r a l   l a n g u a g e   p r o c e s s i n g   ( N L P )   N a t u r a l   l a n g u a g e   u n d e r s t a n d i n g   s y s t e m   ( N L U )   U n i v e r s a l   b a c k g r o u n d   m o d e l   ( U B M )     C o p y r i g h t   ©   2 0 1 9   I n s t i t u t e   o f   A d v a n c e d   E n g i n e e r i n g   a n d   S c i e n c e .     A l l   r i g h t s   r e s e r v e d .   C o r r e s p o n d i n g   A u t h o r :   S a t y a n a n d   S i n g h ,     S c h o o l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g ,   F i j i   N a t i o n a l   U n i v e r s i t y ,   F i j i   I s l a n d ,   R e p u b l i c   o f   F i j i .   E m a i l :   y o g i t e c h n o @ g m a i l . c o m       1 .   I N T R O D U C T I O N   T h e r e   a r e   m a n y   c o n v i n c i n g   a r g u m e n t s   t o   s u p p o r t   t h e   c o n t i n u o u s   d e v e l o p m e n t   o f   v o i c e - b a s e d   m a n - m a c h i n e   i n t e r f a c e .   M o s t   o f   t h e   p r o t a g o n i s t s   c i t e   t h e   i n t r i n s i c   " n a t u r a l n e s s "   o f   t h e   v o i c e   i n t e r f a c e s   i n   w h i c h   t h e   s k i l l s   o f   t h e   s p o k e n   l a n g u a g e   a c q u i r e d   b y   t h e   u s e r s   a s   I n f a n t s   c a n   e a s i l y   b e   r e c r u i t e d   t o   u n d e r s t a n d   t h e   i n f o r m a t i o n   p r o v i d e d   b y   t h e   t e x t   o u t p u t   t o   t h e   s p e e c h   s y n t h e s i z e r ,   t o   c o n t r o l   t h e   e q u i p m e n t   b y   t a l k i n g   t o   a n   a u t o m a t i c   s p e e c h   r e c o g n i t i o n   s y s t e m ,   o r   t o   a c c e s s   i n f o r m a t i o n   b y   c o n v e r s i n g   w i t h   a   s p o k e n   l a n g u a g e   d i a l o g u e   s y s t e m   [ 1 ] ,   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   E v e n   t h o s e   w h o   q u e s t i o n   t h e   n a t u r a l n e s s   o f   s u c h   i n t e r a c t i o n s   s t i l l   a d m i t   t h a t   t h e   v o i c e   c h a n n e l   h a s   t h e   p o t e n t i a l   t o   o f f e r   r e a l   a p p l i c a t i o n   b e n e f i t s   i n   o p e r a t i n g   e n v i r o n m e n t s   w i t h o u t   h a n d s   a n d   w i t h o u t   s i g h t ,   w h e r e   e v e n   a   w r o n g   m a n - m a c h i n e   i n t e r f a c e   c a n   i m p r o v e   t r a n s f e r   r a t e s   i n f o r m a t i o n   a s   c o m p e t i n g   f o r   i n t e r f a c e   t e c h n o l o g i e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9   :     2 8 1   -   2 8 8   2 8 2 H o w e v e r ,   i n   r e c e n t   y e a r s   t h e r e   h a s   b e e n   a   s i g n i f i c a n t   c o n v e r g e n c e   o f   t h e   m e t h o d s   a n d   t e c h n i q u e s   u s e d   t o   d e v e l o p   t h e   m a n - m a c h i n e   i n t e r a c t i o n   b a s e d   o n   t h e   w o r d   a n d   t h e   d a t a   s t a t i s t i c a l   m o d e l i n g   p a r a d i g m   ( s u c h   a s   H M M - b a s e d   a c o u s t i c   m o d e l i n g ,   n - g r a m - b a s e d   l a n g u a g e   m o d e l i n g ,   c o n c a t e n a t i v e   s p e e c h   s y n t h e s i s )   d o m i n a t e d   t h e   r e s e a r c h   a g e n d a .   O f   c o u r s e ,   t h i s   c o n v e r g e n c e   o f   m o d e l i n g   p a r a d i g m s   h a s   e m e r g e d   b e c a u s e   o f   t h e   r e a l   i m p r o v e m e n t s   i n   t h e   q u a l i t y   a n d   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   s y s t e m   t h a t   t h e s e   a p p r o a c h e s   h a v e   p r o v i d e d   o v e r   a   p e r i o d   o f   n e a r l y   t h r e e   d e c a d e s .   T h e   p r i n c i p l e   o f   d e f i n i n g   a   m o d e l ,   e s t i m a t i n g   i t s   p a r a m e t e r s   f r o m   t h e   s a m p l e   d a t a ,   t h e n   i m p l e m e n t i n g   t h i s   m o d e l   a s   a   m e c h a n i s m   o f   g e n e r a l i z a t i o n   i n   u n p r e c e d e n t e d   s i t u a t i o n s   i s   i r r e p r o a c h a b l e   a n d   t h e   u s e   o f   s t a t i s t i c a l   m e t h o d s   r e p r e s e n t s   o n e   o f   t h e   m o s t   p o w e r f u l   a n d   e f f e c t i v e   t o o l s   a v a i l a b l e   f o r   t h e   s c i e n t i f i c   c o m m u n i t y   f o r   s u c h   m o d e l i n g   [ 4 ] ,   [ 5 ] ,   [ 6 ] .   T h e   o n l y   p r o b l e m   i s   t h a t   t h e   a m o u n t   o f   t r a i n i n g   s p e e c h   d a t a   n e e d e d   t o   i m p r o v e   s t a t e - o f - t h e - a r t   s p e a k e r   r e c o g n i t i o n   s y s t e m s   s e e m s   t o   g r o w   e x p o n e n t i a l l y   ( d e s p i t e   t h e   r e l a t i v e l y   l o w   c o m p l e x i t y   o f   t h e   u n d e r l y i n g   m o d e l s )   a n d   s y s t e m   p e r f o r m a n c e   a p p e a r s   t o   b e   a s y m p t o t i c   a t   a   l e v e l   t h a t   m a y   b e   i n a d e q u a t e   f o r   m a n y   r e a l - w o r l d   M M I   a p p l i c a t i o n s   [ 7 ] ,   [ 8 ] .   F u r t h e r m o r e ,   t h e   c u r r e n t   s p e e c h   t e c h n o l o g y   i s   q u i t e   f r a g i l e ,   e v e n   o n   a   f a i r l y   p o s i t i v e   d a y   c o n d i t i o n s ;   n o t   o n l y   c o n t e m p o r a r y   a u t o m a t i c   s p e e c h / s p e a k e r   r e c o g n i t i o n   i s   s o   s c a r c e   t o   r e c o g n i z e   a n d   u n d e r s t a n d   h i g h l y   a c c e n t e d   o r   c o l l o q u i a l   s p e e c h ,   b u t   t h e   s p e e c h   g e n e r a t e d   b y   t h e   m a c h i n e   l a c k s   i n d i v i d u a l i t y ,   e x p r e s s i o n   a n d   t h e   c o m m u n i c a t i v e   i n t e n t   a n d   t h e   d i a l o g u e   s y s t e m s   o f   t h e   s p o k e n   l a n g u a g e   a r e   r i g i d   a n d   i n f l e x i b l e .   F o r e n s i c   a n d   A S R   r e s e a r c h   c o m m u n i t i e s   h a v e   d e v e l o p e d   s e v e r a l   m e t h o d s   f o r   a t   l e a s t   s e v e n   d e c a d e s   i n d e p e n d e n t l y .   I n   c o n t r a s t ,   n a t i v e   r e c o g n i t i o n   i s   t h e   n a t u r a l   a b i l i t y   o f   h u m a n   b e i n g s   w h i c h   i s   a l w a y s   v e r y   e f f e c t i v e   a n d   a c c u r a t e .   R e c e n t   r e s e a r c h   o n   b r a i n   i m a g i n g   h a s   s h o w n   m a n y   d e t a i l s   t h a t   h o w   a   h u m a n   b e i n g   d o e s   c o g n i t i v e - b a s e d   s p e a k e r s   r e c o g n i t i o n ,   w h i c h   c a n   m o t i v a t e   n e w   d i r e c t i o n s   f o r   b o t h   a u t o m a t e d   a n d   f o r e n s i c   s y s t e m   [ 9 ] ,   [ 1 0 ] .     V o i c e   i n t e r f a c e   t e c h n o l o g y ,   w h i c h   i n c l u d e s   a u t o m a t i c   s p e e c h   r e c o g n i t i o n ,   s y n t h e s i z e d   s p e e c h ,   a n d   n a t u r a l   l a n g u a g e   p r o c e s s i n g ,   i n c l u d e s   t h e   k n o w l e d g e   a r e a s   r e q u i r e d   f o r   t h e   m a n   t o   m a c h i n e   c o m m u n i c a t i o n .   I n   t h e   n e a r   f u t u r e ,   m a n - m a c h i n e   c o m m u n i c a t i o n   a p p l i c a t i o n s   w i l l   s u r e l y   g r o w   w i t h   o n l y   v o i c e - b a s e d ,   i n c r e a s i n g   t h e   n e e d   f o r   n a t u r a l   l a n g u a g e   p r o c e s s i n g   t e c h n o l o g y   t o   e n h a n c e   s p e e c h   i n t e r p r e t a t i o n .   A u t o m a t i c   s p e e c h   r e c o g n i t i o n   i s   t h e   p o w e r   o f   m a c h i n e s   t h a t   i n t e r p r e t   t h e   s p e e c h   t o   e x e c u t e   c o m m a n d s   o r   g e n e r a t e   t e x t .   A n   i m p o r t a n t   r e l a t e d   a r e a   t o   m a k e   m a c h i n e   s m a r t e r   i s   a u t o m a t i c   s p e a k e r   r e c o g n i t i o n ,   w h i c h   i s   t h e   a b i l i t y   o f   m a c h i n e s   t o   i d e n t i f y   a n   i n d i v i d u a l   b a s e d   o n   t h e   v o i c e s .       2 .   S P E E C H   T E C H N O L O G Y   B A C K G R O U N D   D u r i n g   e a r l y   1 9 7 0 ,   m a n y   a t t e m p t s   w e r e   m a d e   t o   i n v o k e   k n o w l e d g e   o f   t h e   s t r u c t u r e   a n d   b e h a v i o r   o f   s p o k e n   l a n g u a g e   i n   o r d e r   t o   d e v e l o p   p r a c t i c a l   s y s t e m s   o f   h u m a n - m a c h i n e   i n t e r a c t i o n .   I t   w a s   t h e   e r a   o f   t h e   H u m a n   s p e e c h   a n a l y s i s   s y s t e m   a n d   i t   w a s   a s s u m e d   t h a t   t h e   c l a s s i c a l   p r i n c i p l e s   o f   p h o n e t i c s   a n d   l i n g u i s t i c s   c o u l d   b e   u s e d   t o   i n t e r f a c e   m a c h i n e   w i t h   h u m a n   b e i n g   t o   m a k e   e l e c t r o n i c   s y s t e m   m o r e   r e l i a b l e .   P r a c t i c a l   r e s u l t s   w e r e   a l m o s t   u n i v e r s a l l y   d i s a p p o i n t i n g   w i t h   t h e   b e s t   s y s t e m   t h a t   u s e d   l e s s   p h o n e t i c   a n d   l i n g u i s t i c   k n o w l e d g e .   S i n c e   t h e n ,   t h e   p e r c e i v e d   v a l u e   o f   e v e r y   i n t u i t i o n   i n   t h e   h u m a n   p r o c e s s   h a s   g r e a t l y   d i m i n i s h e d .   A S R   s y s t e m s   a n d   s y n t h e t i c   s p e e c h   t e c h n o l o g y   o f t e n   r e q u i r e   t h e   u s e   o f   h i g h   s p e e d   c o m p u t e r   h a r d w a r e   r e s o u r c e s ,   A S R   t e c h n o l o g y   i s   e s s e n t i a l l y   s o f t w a r e   b a s e d .   A d v a n c e d   d i g i t a l   s i g n a l   p r o c e s s o r s   a r e   u s e d   b y   a l l   s m a r t p h o n e s   a n d   t a b l e t s ,   b u t   s o m e   s p e e c h   s y s t e m s   o n l y   u s e   a n a l o g   /   d i g i t a l   c o n v e r t e r s   a n d   g e n e r a l   p u r p o s e   c o m p u t e r   h a r d w a r e .   A s   r e p o r t e d   i n   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ]   v o i c e   r e c o g n i t i o n   i s   t h e   a b i l i t y   t o   i d e n t i f y   t h e   w o r d s   a n d   p h r a s e s   o f   a n   e l e c t r o n i c   m a c h i n e   o r   p r o g r a m ,   s p o k e n   l a n g u a g e   a n d   c o n v e r t i n g   t h e m   i n t o   a   m a c h i n e - r e a d a b l e   f o r m .   T h e   b a s i c   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   a   s p e e c h   r e c o g n i t i o n   s o f t w a r e - e n a b l e d   s y s t e m   i s   t h a t   i t   h a s   a   l i m i t e d   v o c a b u l a r y   a n d   c a n   o n l y   b e   r e a d   a n d   e x e c u t e   w h e n   s o m e o n e   s p e a k s   v e r y   c l e a r l y .   M o r e   s o p h i s t i c a t e d   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   A S R   s y s t e m   h a s   t h e   a b i l i t y   t o   a c c e p t   n a t u r a l   s p o k e n   v o i c e   o f   a n   i n d i v i d u a l .   S p e e c h   r e c o g n i t i o n   a p p l i c a t i o n s   i n c l u d e   v o i c e   s e a r c h ,   c a l l   r o u t i n g ,   v o i c e   d i a l i n g   a n d   s p e e c h - t o - t e x t ,   s p e a k e r   v e r i f i c a t i o n ,   s p e a k e r   r e c o g n i t i o n .   T h e r e   a r e   t h r e e   b r o a d   c a t e g o r i e s   o f   s e r v i c e s   u s e d   f o r   s p e e c h   r e c o g n i t i o n   a p p l i c a t i o n :   ( a )   A u t o m a t e d   s e r v i n g   ( b )   R o u t i n g   o f   i n c o m i n g   c a l l   ( c )   V a l u e   a d d e d   s e r v i c e s .   T h e   a c c u r a c y   o f   t h e   s p e e c h   r e c o g n i t i o n   s y s t e m   d e p e n d s   o n   t h e   l a n g u a g e   a n d   t h e   v o i c e   m o d e l   [ 1 3 ] ,   w h i c h   a r e   m a i n l y   p r o d u c e d ,   i . e . ,   t h e s e   m o d e l s   n e e d   t o   a n a l y z e   p a r a l l e l i s m   w i t h   s p o k e n   v o i c e   s a m p l e s .   I n   t h e   s a m e   w a y ,   t h e   s p e a k e r   r e c o g n i t i o n   s y s t e m   i s   n e c e s s a r y   t o   c r e a t e   a   l a r g e   s e l e c t i o n   o f   w o r d s   a n d   p h r a s e s   w h i l e   c r e a t i n g   a n d   r e f i n i n g   t h e   c u r r e n t   l a n g u a g e   a n d   a c o u s t i c s   o f   t h e   m o d e l   [ 1 4 ] .     2 . 1 .     U s e s   o f   s p e e c h   t e c h n o l o g y   f u n c t i o n a l i t y   i n   s m a r t p h o n e   d e v i c e s   A l t h o u g h   t h e r e   i s   n o   c l e a r   d e f i n i t i o n   o f   w h a t   a   s m a r t   p h o n e   d e v i c e   i s ,   i t   c a n   b e   s a i d   t h a t   a   s m a r t   p h o n e   i s   a   d e v i c e   w h i c h   i n c r e a s e s   t h e   c a p a b i l i t i e s   o f   t r a d i t i o n a l   m o b i l e   t e r m i n a l   d e v i c e s .   A   s m a r t p h o n e   i s   e x p e c t e d   t o   h a v e   a   m o r e   p o w e r f u l   C P U ,   m o r e   s t o r a g e   s p a c e ,   m o r e   R A M ,   f a s t e r   c o n n e c t i v i t y   o p t i o n s   a n d   l a r g e r   s c r e e n   t h a n   a   r e g u l a r   c e l l   p h o n e .   N e w   s m a r t p h o n e s   a r e   e q u i p p e d   w i t h   i n n o v a t i v e   s e n s o r s   s u c h   a s   a c c e l e r o m e t e r   a n d   g y r o s c o p e s .   A c c e l e r a t o r s   p r o v i d e   a   s c r e e n   d i s p l a y   i n   p o r t r a i t   a n d   l a n d s c a p e   m o d e ,   w h i l e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8     T h e   r o l e   o f   s p e e c h   t e c h n o l o g y   i n   b i o m e t r i c s ,   f o r e n s i c s   a n d   m a n - m a c h i n e   i n t e r f a c e   ( S a t y a n a n d   S i n g h )   2 8 3 t h e   g y r o s c o p e   m a k e s   s m a r t p h o n e s   f o r   g a m e s   t o   s u p p o r t   m o t i o n - b a s e d   n a v i g a t i o n .   F i v e   m a j o r   f e a t u r e s   o f   s m a r t   e l e c t r o n i c   s y s t e m s   a r e   i n t e l l i g e n t   s e n s i n g ,   a u t o m a t i o n ,   r e m o t e   a c c e s s i b i l i t y ,   a w a r e n e s s   a n d   l e a r n i n g .   G o o g l e   u s e s   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   a l g o r i t h m s   t o   i d e n t i f y   a   s p o k e n   s e n t e n c e ,   s t o r e   a n o n y m o u s l y   f o r   t h e   a n a l y s i s   o f   v o i c e   d a t a ,   a n d   u s e s   c r o s s - m a t c h   d a t a   w i t h   w r i t t e n   q u e r i e s   o n   t h e   s e r v e r .   T h e   p r o b l e m s   w i t h   c o m p u t a t i o n a l   p o w e r ,   i n f o r m a t i o n   a v a i l a b i l i t y   a n d   t h e   m a n a g e m e n t   o f   l a r g e   a m o u n t s   o f   i n f o r m a t i o n   a r e   m a k i n g   u s e   o f   A n d r o i d   s p e e c h   r e c o g n i z e r   I n t e n t   p a c k a g e   [ 1 5 ] .   T h e   c u r r e n t   s m a r t p h o n e   i s   u s i n g   t h e   c l i e n t   a p p   a n d   t h e   u s e r   w a n t s   t o   l o g   i n   u s i n g   G o o g l e   s p e e c h   r e c o g n i t i o n .   G o o g l e   s e r v e r   r e c e i v e s   a u d i o   d a t a   a s   i n p u t   f o r   p r o c e s s i n g   a n d   t e x t   i s   s e n t   b a c k   t o   t h e   c l i e n t .   I n p u t   t e x t   i s   t r a n s m i t t e d   t o   N a t u r a l   L a n g u a g e   P r o c e s s i n g   ( N L P )   s e r v e r   f o r   p r o c e s s i n g   u s i n g   H T T P   ( H p e r T e x t   T r a n s f e r   P r o t o c o l )   P O S T .   F i g u r e   1   s h o w s   t h a t   t h e   s t e p s   o f   d a t a   f l o w   d i a g r a m   i n   t h e   s p e e c h   r e c o g n i t i o n   s y s t e m   N L P   a s   ( i )   L e x i c a l   a n a l y s i s   c o n v e r t s   c h a r a c t e r   s e q u e n c e   i n t o   t o k e n   s e q u e n c e .   ( i i )   M o r p h o l o g y   a n a l y s i s   d e f i n e s ,   a n a l y z e s ,   a n d   d e s c r i b e s   t h e   s t r u c t u r e   o f   l a n g u a g e   u n i t s   o f   a   p a r t i c u l a r   l a n g u a g e .   ( i i i )   S y n t a c t i c   a n a l y s i s   a n a l y z e s   t h e   t e x t   m a d e   f r o m   a   s e r i e s   o f   m a r k e r s   t o   d e t e r m i n e   g r a m m a r   s t r u c t u r e s .   ( i v )   S e m a n t i c   A n a l y s i s   r e l a t e s   s y n t a c t i c   s t r u c t u r e s   f r o m   t h e   l e v e l s   o f   p h r a s e s   a n d   s e n t e n c e s   t o   t h e i r   l a n g u a g e - i n d e p e n d e n t   m e a n i n g s .           F i g u r e   1 .   N a t u r a l   l a n g u a g e   p r o c e s s i n g   d a t a   f l o w   d i a g r a m   i n   m a n - m a c h i n e   i n t e r f a c e       2 . 2 .     F u t u r e   m a n - m a c h i n e   i n t e r f a c e   ( M M I )   t h r o u g h   v o i c e   t e c h n o l o g y   M M I   w i t h   s p e e c h   t e c h n o l o g y   h a v e   b e e n   a   d r e a m   o f   t e c h n o l o g i s t s   f o r   s e v e r a l   d e c a d e s .   B u t   i n   r e c e n t   y e a r s ,   d u e   t o   s o m e   n o t i c e a b l e   a d v a n c e s   i n   m a c h i n e   l e a r n i n g ,   v o i c e   c o n t r o l   h a s   b e c o m e   v e r y   p r a c t i c a l .   B y   s p e e c h   e n h a n c e m e n t   a n d   n o i s e   s u p p r e s s i o n   t e c h n i q u e   n o   l o n g e r   l i m i t e d   t o   j u s t   a   s m a l l   s e t   o f   p r e d e t e r m i n e d   v o i c e   c o m m a n d s ,   i t   n o w   w o r k s   e v e n   i n   a   n o i s y   e n v i r o n m e n t   y o u   f e e l   t h a t   s p e a k i n g   a c r o s s   a   r o o m .   V i r t u a l   o p e r a t i n g   v o i c e   a s s i s t a n t s   s u c h   a s   A p p l e ' s   S i r i ,   M i c r o s o f t ' s   C o r a t a n a   a n d   G o o g l e   n o w   a r e   b u n d l e d   w i t h   t h e   l a r g e s t   n u m b e r   o f   s m a r t p h o n e s ,   a n d   i t   i s   a n   e a s y   w a y   t o   l o o k   a t   i n f o r m a t i o n   i n   n e w   g a d g e t s   l i k e   A m a z o n ' s   A l e x a ,   t o   s i n g   s o n g s   a n d   t h e i r   b u i l d   l i s t s   o f   s p e n d i n g   w i t h   t h e   v o i c e .   S m a r t p h o n e s   a r e   m o r e   c o m m o n   t h a n   d e s k t o p s   o r   l a p t o p s ,   y e t   s u r f i n g   t h e   w e b ,   s e n d i n g   m e s s a g e s   a n d   d o i n g   o t h e r   a c t i v i t i e s   c a n   m a k e   t h e   p a i n   s l o w   a n d   f r u s t r a t i n g .     A n d r e w   N G   s a y s ,   T h i s   i s   a   c h a l l e n g e   a n d   t h e r e   i s   a   c h a n c e ,   i n   2 0 0 8 ,   u n d e r   M I T   T e c h n o l o g y   r e v i e w   i n n o v a t o r s ,   w a s   n o m i n a t e d   f o r   w o r k   i n   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   ( A I )   a n d   r o b o t i c s   a t   S t a n f o r d .   I n s t e a d   o f   b e i n g   a b l e   t o   t r a i n   p e o p l e   b y   d e s k t o p   c o m p u t e r s   f o r   n e w   b e h a v i o r s   s u i t a b l e   f o r   m o b i l e   c o m p u t e r s ,   m a n y   o f   t h e m   c a n   l e a r n   t h e   b e s t   w a y s   t o   s t a r t   a   m o b i l e   d e v i c e   f r o m   t h e   b e g i n n i n g .   I t   i s   b e l i e v e d   t h a t   t h e   v o i c e   c a n   s o o n   b e   r e l i a b l e   e n o u g h   t o   i n t e r a c t   w i t h   a l l   t y p e s   o f   d e v i c e s .   F o r   e x a m p l e ,   r o b o t s   o r   s m a r t   e l e c t r o n i c   d e v i c e s   c a n     b e   e a s i l y   m a n a g e d   b y   M M I .   J i m   G l a s s ,   a   s e n i o r   M I T   s c i e n t i s t   w h o   h a s   w o r k e d   o n   v o c a l   t e c h n o l o g y ,   b e l i e v e s   t h a t   t i m e   c a n   f i n a l l y   b e   r i g h t   f o r   v o i c e   c o n t r o l .   T h e y   s a y ,   t h e   s p e e c h   t e c h n o l o g y   h a s   r e a c h e d   a   t u r n   i n   o u r   s o c i e t y .   I n   m y   e x p e r i e n c e ,   w h e n   p e o p l e   c a n   t a l k   w i t h   t h e   d e v i c e   i n s t e a d   o f   a   r e m o t e   c o n t r o l ,   t h e y   w a n t   t o   d o   i t .   I n   f u t u r e ,   I   w a n t   t o   t a l k   t o   a l l   o f   o u r   d e v i c e s   a n d   u n d e r s t a n d   t h e m .   I   h o p e   t h a t   o n e   d a y   y o u   c a n   s a y   H e l l o   t o   y o u r   m i c r o w a v e   o v e n ;   y o u   w i l l   g e t   a   r e p l y   H i   w h a t   d o   y o u   l i k e   t o   h a v e ? .   A f t e r   t h e   a d v e n t   o f   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e ,   v o i c e   a n d   m o r e   c o m m o n l y   l a n g u a g e   b a s e d   t e c h n o l o g i e s   l i k e   C h a t b o t ,   S i r i   a n d   A m a z o n   E c h o ,   M M I   i s   t h e     b e s t   p o s s i b i l i t y   o f   b e c o m i n g   t h e   n e x t   i m p o r t a n t   t e c h n i c a l   p l a t f o r m   a f t e r   m o b i l e   d e v i c e s .   T h e r e   a r e   m a n y   p r o m i s e s   i n   t h e   f i e l d   o f   M M I   c o n v e r s a t i o n   t h a t   h o w   h u m a n   b e i n g s   i n t e r a c t   w i t h   t e c h n o l o g y ,   t h a n k s   t o   s u c h   t r e n d s :   I n c r e a s e d   c o n t a c t   w i t h   m o b i l e   d e v i c e s ,   w h i c h   a r e   s m a l l   s c r e e n s   i n   n a t u r e   w h i c h   c a n   m a k e   g r a p h i c   e l e m e n t s   d i f f i c u l t   t o   d i s p l a y .   D e m a n d   f o r   a b o l i s h i n g   f r i c t i o n   a s   a   w a y   t o   o b t a i n   c o n s u m e r   d e m a n d   a n d / o r   t o   g a i n   p r o f i t   m o r e   q u i c k l y   a n d   e a s i l y .   I n c r e a s i n g   m e s s a g i n g   a p p l i c a t i o n s   f o r   r e a l - t i m e   c o m m u n i c a t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9   :     2 8 1   -   2 8 8   2 8 4 b e t w e e n   m u l t i p l e   u s e r s .   O n c e   t h e   e v o l v i n g   t e c h n o l o g i e s   l i k e   s p e e c h   r e c o g n i t i o n ,   t h e   u n d e r s t a n d i n g   o f   n a t u r a l   l a n g u a g e ,   i n t e n t   a n d   e x p r e s s i o n   s y n t h e s i s   i s   g e t t i n g   m o r e   r e f i n e d   a n d   m o r e   t h a n   b e i n g   p l a n t e d   i n   p r o d u c t i o n .     2 . 3 .     F u t u r e   m a n - m a c h i n e   i n t e r f a c e   ( M M I )   t h r o u g h   v o i c e   t e c h n o l o g y   T h e r e   a r e   s o m e   k e y   f e a t u r e s   t h a t   m a k e   M M I   a p p l i c a t i o n s   b a s e d   o n   e f f e c t i v e   s p e e c h   t e c h n o l o g y .   ( i )   I t   s h o u l d   b e   r e a l l y   c o l l o q u i a l   - A   g o o d   i n t e r a c t i v e   M M I   u s e s   a   n a t u r a l   l a n g u a g e   t h a t   i s   h u m a n   a n d   s h a r e s   c o n v e r s a t i o n   c o n t r o l .   I t   m e a n s   n o t   o n l y   a n s w e r i n g   q u e s t i o n s ,   b u t   u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g ,   g i v e   a p p r o p r i a t e   s u g g e s t i o n s .   I t   s h o u l d   b e   d o n e   i n d i v i d u a l l y   a s   a   c o n v e r s a t i o n   o n   o n e   t o   o n e .     T h e   v o i c e   o f   t h e   i n t e r a c t i v e   u s e r   i n t e r f a c e   s h o u l d   b e   b o t h   p e r s o n a l   a n d   p r i v a t e .   D i r e c t i n g   a   u s e r   b y   n a m e ,   f o r   e x a m p l e   u s i n g   t h e   l a n g u a g e   t h a t   p a s s e s   t h r o u g h   t h e   a n a l y s i s   o f   e m o t i o n   t o   m a t c h   t h e   e m o t i o n a l   s t a t e   o f   t h e   u s e r .   ( i i )   I t   s h o u l d   b e   r i g h t   s y m p a t h e t i c - M M I   s h o u l d   s h o w   i n d i v i d u a l   p e r s o n a l   s y m p a t h y ,   h o w   t h e   u s e r   c a n   f e e l   t h e   i n f o r m a t i o n   p r e s e n t e d .   U n d e r s t a n d   t h e   s i t u a t i o n   a n d   r e s p o n d   a c c o r d i n g l y .   F o r   e x a m p l e ,   a   s t a t u s   u p d a t e   t h a t   Y o u r   c u r r e n t   a c c o u n t   h a s   b e e n   c a n c e l e d   i s   n o t   i n d i c a t e d   i n   a   b r i g h t   a n d   h a p p y   v o i c e .   ( i i i )   I t   s h o u l d   m a i n t a i n   c o n t e x t   a n d   s t o r y - A   s t r o n g   i n t e r a c t i v e   M M I   r e f e r s   t o   t h e   c o n v e r s a t i o n   a n d   i s   a b l e   t o   t a k e   l e a d   o r   a n s w e r   o n   t h e   b a s i s   o f   p r e v i o u s   q u e s t i o n s   w h e r e   y o u   a r e ? ,   w h o   a r e   y o u ? ,   w h a t   a r e   y o u   d o i n g ?   e t c .   I t   s h o u l d   b e   t r a n s f e r r e d   f r o m   o n e   r e q u e s t   t o   a n o t h e r   a n d   c u s t o m i z e d   a s   n e e d e d .   ( i v )   I t   s h o u l d   b e   a c c u r a t e   a n d   c o n s i s t e n t   t o   g a i n   c o n f i d e n c e -   A l o n g   w i t h   h u m a n   c o n t a c t s ,   a   l e v e l   o f   t r u s t   b e t w e e n   t h e   u s e r   a n d   t h e   i n t e r a c t i v e   u s e r   i n t e r f a c e   s h o u l d   b e   e s t a b l i s h e d .   A   g o o d   i n t e r a c t i v e   u s e r   i n t e r f a c e   i s   a c c u r a t e   a n d   c o n s i s t e n t ,   n o t   o n l y   o n   t h e   i n f o r m a t i o n   p r o v i d e d ,   b u t   a l s o   a t   t h e   l e v e l   o f   u n d e r s t a n d i n g   d i s p l a y e d   b y   t h e   i n t e r a c t i v e   u s e r   i n t e r f a c e   r e s p o n s e ,   b u t   a l s o   a   l e v e l   i n c r e a s e   i n   c o n f i d e n c e   w i t h   t h e   u s e r .   G r o w i n g ,   v o c a l   e n g i n e s   t h a t   g i v e   m a c h i n e s   a   h u m a n   v o i c e   a r e   i n t e g r a t e d   w i t h   A S R   S y s t e m   a n d   s o f t w a r e   f o r   u n d e r s t a n d i n g   h u m a n   l a n g u a g e   w h i c h   i s   c a l l e d   t h e   N a t u r a l   L a n g u a g e   U n d e r s t a n d i n g   s y s t e m   ( N L U ) .   T o g e t h e r ,   i t   m a k e   c o m p l e x   c i r c u i t s   t h a t   a l l o w   h u m a n s   t o   i n t e r a c t   w i t h   m a c h i n e s   i n   n a t u r a l   l a n g u a g e   i s   s h o w n   i n   F i g u r e   2 .           F i g u r e   2 .   B l o c k   d i a g r a m   r e p r e s e n t a t i o n   o f   s p e e c h   s y n t h e s i s   a n d   m a n - m a c h i n e   i n t e r f a c e       3 .   F E A T U R E   E X T R A C T I O N   A N D   M O D E L I N G   A L G O R I T H M S   F O R   M M I   A P P L I C A T I O N   A S R   i s   a   m a t h e m a t i c a l   a l g o r i t h m   b a s e d   c o m p u t e r   s y s t e m   d e s i g n e d   t o   r e c o g n i s e   t h e   v o i c e   o f   a   s p e a k e r   o p e r a t e d   i n d e p e n d e n t l y   w i t h   m i n i m u m   h u m a n   i n t e r v e n t i o n .   T h e   A S R   s y s t e m   a d m i n   c a n   a d j u s t   a l g o r i t h m   p a r a m e t e r s ,   b u t   t o   c o m p a r e   b e t w e e n   s p e e c h   s e g m e n t s ,   a l l   u s e r s   h a v e   t o   p r o v i d e   s p e e c h   s i g n a l   t o   t h e   A S R   s y s t e m .   I n   t h i s   p a p e r ,   w e   c o n c e n t r a t e   o u r   a t t e n t i o n   o n   t h e   t e x t - i n d e p e n d e n t   A S R   s y s t e m   a n d   t h e   s p e a k e r   v e r i f i c a t i o n .   A s   m e n t i o n e d   e a r l i e r ,   h u m a n s   a r e   g o o d   i n   d i f f e r e n t i a t i n g   v o i c e d   a n d   n o n - v o i c e d   s i g n a l   t h a t   i s   t h e   i m p o r t a n t   p a r t   i n   a u d i t o r y   f o r e n s i c   s p e a k e r   r e c o g n i t i o n .   O b v i o u s l y ,   i n   A S R   i t   i s   d e s i r a b l e   t h a t   t h e   s p e a k e r - s p e c i f i c   f e a t u r e   c a n   o n l y   b e   e x t r a c t e d   f r o m   t h e   v o i c e d   s p e e c h   s i g n a l   b y   v o i c e   a c t i v i t y   d e t e c t i o n   ( V A D )   [ 1 6 ] .   D e t e c t i o n   a n d   f e a t u r e   e x t r a c t i o n   f r o m   s p e e c h   s e g m e n t   i s   i m p o r t a n t   w h e n   c o n s i d e r i n g   t h e   c o n d i t i o n   o f   e x c e s s i v e   n o i s e / d e g r a d e d   s p e e c h   s i g n a l .   R e c e n t l y   u s e d   V A D   a l g o r i t h m   i s   e x p l a i n e d   i n   a l t h o u g h   m o r e   a c c u r a t e   u n s u p e r v i s e d   s o l u t i o n   h a s   e m e r g e d   a s   s u c c e s s f u l   i n   v a r i o u s   A S R   a p p l i c a t i o n s   i n   d i v e r s e   a u d i o   c o n d i t i o n   [ 1 7 ] .   S h o r t - t e r m   s p e a k e r   s p e c i f i c   f e a t u r e   i n   A S R   a p p l i c a t i o n   s h o w s   t h e   p a r a m e t e r s   e x t r a c t e d   f r o m   t h e   s h o r t   s e g m e n t   o f   s p e e c h   s i g n a l   w i t h i n   2 0 - 2 5   m s .   I n   A S R   a p p l i c a t i o n   t h e   m o s t   p o p u l a r   s h o r t - t e r m   a c o u s t i c   f e a t u r e s   r e p o r t e d   a r e   t h e   M e l - f r e q u e n c y   c e p s t r a l   c o e f f i c i e n t s   ( M F C C s )   [ 1 8 ]   a n d   l i n e a r   p r e d i c t i v e   c o d i n g   ( L P C )   b a s e d   f e a t u r e s   [ 1 9 ] .   S t e p s   i n v o l v e d   i n   t o   o b t a i n   M F C C   f e a t u r e   f r o m   s p e e c h   s i g n a l   a r e   ( i )   D i v i d e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8     T h e   r o l e   o f   s p e e c h   t e c h n o l o g y   i n   b i o m e t r i c s ,   f o r e n s i c s   a n d   m a n - m a c h i n e   i n t e r f a c e   ( S a t y a n a n d   S i n g h )   2 8 5 s p e e c h   s i g n a l   i n t o   s h o r t   o v e r l a p p i n g   f o r m   ( 2 5   m s ) .   ( i i )   M u l t i p l i c a t i o n   o f   t h e s e   s e g m e n t s   w i t h   H a m m i n g   a n d   H a n n i n g   w i n d o w   f u n c t i o n   t o   g e t   F o u r i e r   p o w e r   s p e c t r u m   ( i i i )   A p p l y   l o g a r i t h m   o f   t h e   s p e c t r u m   ( i v )   A p p l y   n o n l i n e a r   M e l - s p a c e   f i l t e r - b a n k   t o   o b t a i n   s p e c t r a l   e n e r g y   i n   e a c h   c h a n n e l   ( 2 4   c h a n n e l   f i l t e r   b a n k )   ( v )   A p p l y   d i s c r e t e   c o s i n e   t r a n s f o r m   ( D C T )   t o   o b t a i n   M F C C .   A s   p r e v i o u s l y   i n d i c a t e d ,   t h e   s p e c i f i c   s p e a k e r   f e a t u r e   i s   t h e   d e s i r a b l e   q u a l i t i e s   o f   t h e   a c o u s t i c   f e a t u r e   a r e   r o b u s t n e s s   t o   d e g r a d a t i o n .   T h e   f e a t u r e s   n o r m a l i z a t i o n   i s   o n e   o f   t h e   d e s i r a b l e   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   a n   i d e a l   f e a t u r e   p a r a m e t e r   [ 2 0 ] .   W h e n   t h e r e   i s   n o   p r i o r   k n o w l e d g e   o f   s p e e c h   c o n t e n t   i n   t e x t - i n d e p e n d e n t   s p e a k e r   r e c o g n i t i o n   t a s k s ,   i t   h a s   b e e n   f o u n d   t h a t   G a u s s i a n   M i x u t u r e   M o d e l   ( G M M )   a p p l i c a t i o n s   a r e   m o r e   e f f e c t i v e   f o r   a c o u s t i c   m o d e l i n g   t o   s h a p e   s h o r t - t e r m   f u n c t i o n a l i t y .   T h e   a v e r a g e   b e h a v i o r   o f   t h i s   i s   e x p e c t e d   s h o r t - t e r m   s p e c t r a l   f e a t u r e s   a r e   m o r e   d e p e n d e n t   o n   s p e a k e r s   t h a n   b e i n g   i n f l u e n c e d   b y   t h e   t e m p o r a r y   f e a t u r e s .   T h e r e f o r e ,   e v e n   w h e n   t h e   t e s t   d a t a   o f   A S R   h a s   a   d i f f e r e n t   a c o u s t i c   s i t u a t i o n ,   t h e n   d u e   t o   G M M   b e i n g   a   p o t e n t i a l   m o d e l   i t   m a y   b e   r e l a t e d   t o   b e t t e r   d a t a   t h a n   t h e   m o r e   r e s t r i c t i v e   V e c t o r   Q u a n t i z a t i o n   ( V Q )   m o d e l .   A   G M M   i s   a   m i x t u r e   o f   G a u s s i a n     p r o b a b i l i t y   d e n s i t y   f u n c t i o n s   ( P D F s ) ,   p a r a m e t e r i z e d   b y   a   n u m b e r   o f   m e a n   v e c t o r s ,   c o v a r i a n c e   m a t r i c e s ,   a n d   w e i g h t s   o f   t h e   i n d i v i d u a l   m i x t u r e   c o m p o n e n t s .   T h e   t e m p l a t e   i s   a   w e i g h t e d   s u m   o f   i n d i v i d u a l   P D F s .   T h e   d e n s i t y   o f   t h e   G a u s s i a n   m i x t u r e   i s   t h e   w e i g h t e d   s u m   o f   M   c o m p o n e n t   d e n s i t i e s   a n d   i t   r e p r e s e n t e d   m a t h e m a t i c a l l y :     p ( x | λ ) = p b ( x )   ( 1 )       W h e r e   x   r e p r e s e n t s   D - d i m e n s i o n   r a n d o m   v e c t o r s ,   c o m p o n e n t   d e n s i t i e s   b ( x ) , i = 1 , . . , M   ,   a n d   m i x t u r e   w e i g h t   r e p r e s e n t e d   b y   p .   E a c h   c o m p o n e n t   d e n s i t y   i s   a   D   v o r i a t e   G a u s s i a n   f u n c t i o n   o f   t h e   f o r m       b ( x ) = 1 ( 2 π )     | | e x p 1 2 ( x μ ) , ( x μ )    ( 2 )       μ   r e p r e s e n t s   m e a n   v e c t o r ,     r e p r e s e n t s   c o v a r i a n c e   m a t r i x .   T h e   c o m p l e t e   d e n s i t y   o f   t h e   G a u s s i a n   m i x t u r e   i s   p a r a m e t e r i z e d   b y   t h e   m e a n   v e c t o r ,   c o v a r i a n c e   m a t r i x   a n d   m i x t u r e   c o m p o n e n t s   o f   a l l   d e n s i t y .   T h e s e   p a r a m e t e r s   a r e   r e p r e s e n t e d   c o l l e c t i v e l y   b y   s i g n a l i n g       = { , , }   = 1 , . . ,   ( 3 )     F o r   A S R   s y s t e m ,   e a c h   s p e a k e r   i s   r e p r e s e n t e d   b y   o n e   b y   t h e   G M M   a n d   i s   r e f e r r e d   t o   b y   h i s / h e r   m o d e l   λ .   T h e   s i z e   o f   G M M   m a y   v a r y   d e p e n d i n g   o n   t h e   c h o i c e   o f   c o v a r i a n c e   m a t r i x .   T h e   G M M   m o d e l   c a n   b e   e v a l u a t e d   u s i n g   t h e   p r o b a b i l i t y   o f   a   v e c t o r   a t t r i b u t e   i n   ( 1 ) .   A n   S V M   i s   a   b i n a r y   c l a s s i f i e r   t h a t   m a k e s   i t s   d e c i s i o n s   b y   c o n s t r u c t i n g   a   l i n e a r   d e c i s i o n   b o u n d a r y   o r   h y p e r p l a n e   t h a t   o p t i m a l l y   s e p a r a t e s   t h e   t w o   c l a s s e s .   D e p e n d i n g   o n   i t s   p o s i t i o n   i n   r e l a t i o n   t o   H y p e r p l a n e ,   t h e   m o d e l   c a n   b e   u s e d   t o   p r e d i c t   t h e   c l a s s   o f   u n k n o w n   o b s e r v a t i o n .   L e t   u s   c o n s i d e r   t r a i n i n g   v e c t o r   a n d   l a b e l s   a s   ( x ,   y )   ,   x ,   y   { 1 , + 1 } ,   n { 1 ,   T }   t h e   o p t i m a l   h y p e r p l a n e   i s   c h o s e n   a c c o r d i n g   t o   t h e   m a x i m u m   m a r g i n   c r i t e r i o n   t h e n   t a r g e t   o f   S V M   c a n   b e   l e a r n   t h e   f u n c t i o n   f :   s o   t h a t   t h e   c l a s s   l a b e l s   o f   a n y   u n k n o w n   v e c t o r   x   c a n   b e   e x p e c t e d   a s   I ( x ) = s i g n f ( x ) .   F o r   l i n e a r l y   s e p a r a b l e   d a t a   l a b e l e d   [ 2 1 ] ,     h y p e r p l a n e   H   c a n   b e   o b t a i n e d   f r o m   x x + b = 0 ,   w h i c h   s e p a r a t e s   t h e   t w o   c l a s s   o f   d a t a ,   s o   t h a t   y ( w x + b ) 1 ,   n . T .   A n   o p t i m a l   l i n e a r   d i v i d e r   H   p r o v i d e s   m a x i m u m   m a r g i n s   b e t w e e n   c l a s s e s ,   i . e .   t h e   d i s t a n c e   b e t w e e n   H   a n d   t h e   t r a i n i n g   o f   t w o   d i f f e r e n t   s e c t i o n s   i s   h i g h e s t   i n   t h e   d a t a   e s t i m a t e s .   T h e   m a x i m u m   m a r g i n   i s   f o u n d   i n   t h e   f o r m   o f     a n d   d a t a   p o i n t s   x   f o r   w h i c h   y ( w x + b ) 1       t h a t   t h e   m a r g i n   i s   k n o w n   a s   s u p e r   v e c t o r s .   W h e n   A S R   t r a i n i n g   d a t a   i s   n o t   l i n e a r l y   s e p a r a b l e ,   t h e n   s p e a k e r   s p e c i f i c   f e a t u r e s   c a n   b e   m a p p e d   t o   a   h i g h e r   d i m e n s i o n a l   s p a c e ,   i n   w h i c h   k e r n e l   f u n c t i o n s   a r e   l i n e a r l y   d i v i d e d .   T h e   p u r p o s e   o f   t h e   F A   i s   t o   d e s c r i b e   v a r i a b i l i t y   i n   h i g h   d i m e n s i o n a l   o b s e r v a b l e   d a t a   v e c t o r   u s i n g   l e s s   n u m b e r   o f   u n o b s e r v a b l e / h i d d e n   v a r i a b l e s .   F o r   A S R   a p p l i c a t i o n ,   t h e   i d e a   o f   e x p l a i n i n g   s   p e a k e r   a n d   c h a n n e l - d e p e n d e n t   v a r i a b i l i t y   i n   t h e   G M M   s u p e r v e c t o r   s p a c e ,   F A   h a s   b e e n   u s e d   i n   [ 2 2 ] .   M a n y   f o r m s   o f   F A   m e t h o d s   h a v e   b e e n   e m p l o y e d   s i n c e ,   w h i c h   u l t i m a t e l y   b r o u g h t   t h e   c u r r e n t   s t a t e   o f   t h e   a r t   i - v e c t o r   a p p r o a c h .     I n   a   l i n e a r   d i s t o r t i o n   m o d e l ,   a   s p e a k e r - d e p e n d e n t   G M M   s u p e r v i s o r   m   i s   g e n e r a l l y   c o n s i d e r e d   a s   f o u r   c o m p o n e n t   w h i c h   a r e   l i n e a r   i n   n a t u r e .     m , = m + m + m + m   ( 4 )       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9   :     2 8 1   -   2 8 8   2 8 6 W h e r e   m   s p e a k e r ,   c h a n n e l ,   e n v i r o n m e n t - i n d e p e n d e n t   c o m p o n e n t   i s ,   m   i s   s p e a k e r   d e p e n d a n t   c o m p o n e n t ,   m   i s   c h a n n e l   e n v i r o n m e n t   d e p e n d a n t   c o m p o n e n t   a n d   m   i s   r e s i d u a l .   T h e   j o i n t   F A   ( J F A )   m o d e l   i s   p r e p a r e d   i n   c o n j u n c t i o n   w i t h   e i g e n v o i c e   a n d   e i g e n c h a n n e l ,   w h i c h   i s   a c h i e v e d   w i t h   a   M A P   o p t i m i z a t i o n   f o r   a   m o d e l .   T h e   s u b - s p a c e s   a r e   a l i g n e d   b y   V   a n d   U   m a t r i x ,   a s   t h e   f i r s t   m o d e l   r e c o m m e n d s   f o r   a n   i n f o r m a l   c h o i c e   o f   s p e a k e r s   s   a n d   s e s s i o n s   h ,   m e a n   s u p e r v e c t o r   o f   G M M   c a n   b e   r e p r e s e n t e d   b y     m , = m + U + V + D ,   ( 5 )     S o   n o w   t h i s   i s   t h e   o n l y   m o d e l ,   w h i c h   w e   a r e   c o n s i d e r i n g   a l l   t h e   f o u r   c o m p o n e n t s   o f   l i n e a r   d i s t o r t i o n   m o d e l   w e   d i s c u s s e d   e a r l i e r .   I n   f a c t ,   J F A   h a s   b e e n   s h o w n   t o   o v e r c o m e   o t h e r   c u r r e n t   m e t h o d .       4 .   F U T U R E   A D V A N C E S     I N   S P E E C H   A N D   S P E A K E R     R E C O G N I T I O N   F O R   M M I   A t   p r e s e n t ,   r o b o t s   w o r k i n g   i n   J a p a n   a n d   t h e   U n i t e d   S t a t e s   a r e   a n d r o i d   p r o j e c t s ;   F a c i a l   e x p r e s s i o n   o r   m i r r o r i n g ,   i t   i s   v e r y   p o p u l a r   f o r   t h e   t a r g e t   h u m a n   t h a t   i n t e r a c t s   w i t h   t h e   s y s t e m   t o   c r e a t e   e m o t i o n a l   b o n d   w i t h   t h e   m a c h i n e .   S p e e c h   r e c o g n i t i o n   s y s t e m s   t h a t   t e a c h   b o d y   l a n g u a g e   a n d   f a c i a l   e x p r e s s i o n   c a n   a l s o   b e   u s e d   t o   e v a l u a t e   t h e   d a n g e r ,   f o r   e x a m p l e   t h e   r e p l a c e m e n t   o f   h u m a n   w o r k e r s   a t   t h e   a i r p o r t ,   b o r d e r   c r o s s i n g s   a n d   s u c h   p l a c e s   o r   o b s t a c l e s .     4 . 1 .     B o d y   l a n g u a g e   f a c i a l   e x p r e s s i o n   a n d   v o i c e   r e c o g n i t i o n   S p e e c h   r e c o g n i t i o n   s y s t e m s   t h a t   a r e   c a p a b l e   t o   r e a d   b o d y   l a n g u a g e   a n d   f a c i a l   e x p r e s s i o n   c a n   a l s o   b e   u s e d   t o   e v a l u a t e   t h e   d a n g e r ,   f o r   e x a m p l e   t h e   a i r p o r t ,   b o r d e r   c r o s s i n g s   a n d   t h e   r e p l a c e m e n t   o f   h u m a n   w o r k e r s   i n   s u c h   p l a c e s   o r   o b s t a c l e s .   I f   y o u   s m i l e   o n   t h e   r o b o t   A n d r o i d   a n d   s m i l e   a t   y o u ,   t h e n   y o u   a r e   t a l k i n g ,   i t   e n h a n c e s   t h e   s e n t i m e n t a l   v a l u e   o f   i n t e r a c t i o n   w i t h   h u m a n s .   P e r h a p s   t h e   s y s t e m   c a n   s t a r t   p r a i s i n g   y o u ,   i f   y o u   h a v e   b e e n   c o n v i n c e d   b y   t h e   s y s t e m ,   i t   w i l l   p r o b a b l y   r e f l e c t   t h e   a n s w e r   o r   t h e   a n g e r   w o u l d   h a v e   t o   b e   r e p a i r e d   o r   t h e   w o r k   t o   s p r e a d   t h e   s i t u a t i o n ,   o b v i o u s l y   i t   a l l   d e p e n d s   o n   i t s   p r o g r a m m i n g ,   B u t   y o u   c a n   s e e   p r o g r e s s ,   p o t e n t i a l   a p p l i c a t i o n s   a n d   f u t u r e   t r e n d s   I f   y o u   r e m e m b e r   H e l l   i n   a   w e l l - k n o w n   s c i e n c e - f i c t i o n   c o m p u t e r ,   t h e n   h e   s a i d ,   " I   d e c l a r e   h o s t i l i t y   i n   y o u r   D a v e   v o i c e . "   P r o b a b l y   o n c e   i t   w a s   i n   s c i e n c e   f i c t i o n   j o b ,   t o d a y ' s   h u m a n   s c i e n t i s t s   a r e   t r y i n g   t o   m a k e   i t   t h i s   w a y .   R i g h t   n o w ,   w i t h   t h i s   t e c h n i q u e ,   s p e e c h   r e c o g n i t i o n   s o f t w a r e   c a n   s e e   s e n t i m e n t ,   h e s i t a t i o n ,   a g g r e s s i o n ,   h o s t i l i t y ,   a n g e r   e t c .   S o ,   w i t h i n   f i v e   y e a r s   w e   w i l l   s e e   t h e s e   f e a t u r e s   i n   m o r e   a n d   m o r e   a p p l i c a t i o n s .   H a p t i c s   i s   a n o t h e r   f i e l d   o f   s c i e n c e ,   w h i c h   l e n d s   f u s i o n   t o   w e l l   b e t w e e n   e m o t i o n a l   r e c o g n i t i o n   o f   f a c i a l   r e c o g n i t i o n   a n d   f a c i a l   f e a t u r e s .   P e r h a p s   t h e   f u t u r e   r o b o t s   w i l l   l o o k   h u m a n   a n d   i m i t a t e   t h e i r   c h a r a c t e r i s t i c s ,   a   r o b o t   t h a t   j o i n s   a   s t r o n g   h a n d   a n d   f e e l s   a   f i r m   g r i p   w i t h   t h e   v o i c e   o f   a   p e r s o n ' s   s e l f - c o n f i d e n c e   w i t h   a   s o u l f u l   e g o ,   b y   a   s t e p p i n g   s t o n e   o r   t w o   c a n   p i c k   u p   t h e   a s p e c t .     4 . 2 .     E m u l a t i o n   o f   e m o t i o n   a n d   e m p a t h y   I m a g i n a t i o n   a n d   e m p a t h y   i s   c o m i n g   n o w .   A t   p r e s e n t ,   m o s t   a r t i f i c i a l   c a l l   c e n t e r s   i n t e l l i g e n t   c u s t o m e r   f e e d b a c k   s y s t e m   a d v i s o r s   r e c o m m e n d   t h a t   t h e   s o u n d   f r o m   t h e   o t h e r   s i d e ,   i f   c o m i n g   f r o m   t h e   m a c h i n e ,   s h o u l d   b e   e a s i l y   i d e n t i f i e d   b y   h u m a n s   w h o   c a l l   t h e   s y s t e m ,   b e c a u s e   t h e   c o m p u t e r   w i t h   s p e e c h   r e c o g n i t i o n   f u n c t i o n s   H u m a n s   d o   n o t   l i k e   t o   c h e a t ,   w h e n   t h e y   f i n d   o u t ,   i t   a n n o y s   t h e m ,   o f   c o u r s e ,   e m o t i o n a l   e m u l a t i o n   o r   s y m p a t h y   I t   i s   p o s s i b l e   w i t h   t h e   p a s s a g e   a n d   n o w   w e   h a v e   t h e   a b i l i t y   t o   d o   t h i s .   I n   f a c t ,   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n t   c o m p u t e r s   a r e   u s e d   t o   g o   o n l i n e   a n d   p a r t i c i p a t e   i n   f o r u m s   a n d   c a n   t a k e   u p   t o   1 5   t h r e a d s   o r   m o r e   w i t h o u t   d e t e c t i o n .   I n   s p e e c h   r e c o g n i t i o n ,   i f   t h e   v o i c e   s o u n d s   l e g i t i m a t e ,   t h e n   t h e   e n t i r e   c o n v e r s a t i o n   m a y   c o n t i n u e   f o r   a   t i m e ,   w i t h o u t   t h e   p e r s o n   k n o w i n g   t h a t   h e   i s   t a l k i n g   t o   a   m a c h i n e .   A   c a l l   c e n t e r   s y s t e m   t h a t   m a n a g e s   t h e   c o m p l a i n t ,   a n   I T   s y s t e m   c a n   b e   a   p a r t   o f   t h e   c l i e n t   a n d   c a n   h e a r   i t   a n d   e v e n   s a y   i t ;   " I   k n o w   h o w   y o u   f e e l ,   I ' m   s o r r y   t h a t   i t   h a p p e n e d ,   l e t   m e   s e e   w h a t   I   c a n   d o " ;   " Y e s ,   I   t h i n k   i t   i s   v e r y   i m p o r t a n t ,   I   w i l l   t a l k   t o   y o u   w i t h   m y   s u p e r v i s o r "   S o   t h e   c u s t o m e r   s h o u l d   s e n d   i t   t o   a   r e a l   h u m a n   s y s t e m   o r   m a y b e   s o m e o n e   e l s e ,   w i t h   a   m o r e   o f f i c i a l   v o i c e ?   O n   t h e   s e c o n d   l i n e ,   t h e   c l i e n t   n e v e r   k n o w s   w h e t h e r   t o   t a l k   t o   a   c o m p u t e r   o r   a   c o m p u t e r s ,   i n   f a c t ,   i t   d o e s   n o t   g o   v e r y   w e l l   w i t h   m a n y   i n d u s t r i e s ,   b u t   i t   i s   a   p l a c e   w h e r e   s p e e c h   r e c o g n i t i o n   s o f t w a r e   p r o f e s s i o n a l s   a r e   t h i n k i n g   a n d   n o w   d i s c u s s i n g ,   o f   c o u r s e ,   y o u   c a n   s e e   t h e   a p p l i c a t i o n   f o r   i t .     4 . 3 .     S m a r t   e n o u g h   t o   u n d e r s t a n d   h u m o r   a n d   r e s p o n d   A r t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   ( A I )   i s   a l w a y s   i m p r o v i n g ,   s o o n ,   A I   s o f t w a r e   e n g i n e e r   w i l l   c r e a t e   f u n   r e c o g n i t i o n   s y s t e m s ,   i n   w h i c h   t h e   c o m p u t e r   w i l l   b e   a b l e   t o   u n d e r s t a n d   t h e   i r o n y   a n d   w h e n   t h e   h u m a n   i s   s a y i n g   f u n ,   t h e n   r e p a y   w i t h   a   j o k e ,   m a y b e   m a k i n g   a   j o k e ,   j o k e s   f o r   s c r a t c h e s   F o r   h u m a n   i n t e r a c t i o n   i n   a l l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8     T h e   r o l e   o f   s p e e c h   t e c h n o l o g y   i n   b i o m e t r i c s ,   f o r e n s i c s   a n d   m a n - m a c h i n e   i n t e r f a c e   ( S a t y a n a n d   S i n g h )   2 8 7 c u l t u r e s ,   t h e   s y s t e m   s h o u l d   b e   p r e - l o a d e d   w i t h   a l l   t h e   c o m m o n   j o k e s .   H e   w i l l   b e   a b l e   t o   s e l e c t   t h e   o n e   w h o   c a n n o t   b e   h e a r d   m o s t   b y   t h e   m a n   w o r k i n g   w i t h   t h a t   t i m e ;   i t   a l s o   r e m e m b e r s   t h a t   t h i s   p e r s o n   h a s   b e e n   a s k e d   b y   t h e   p e r s o n   s o   t h a t   h e   d o e s   n o t   r e p e a t   i t .   W o w ,   T h i s   i s   b e c o m i n g   s l i g h t l y   c o m p l i c a t e d ,   i t   i s   n o t   l i k e   t h a t ,   a n d   t h a t ' s   w h y   i t ' s   n o t   f u l l y   r e a l i z e d .   H u m o r   i s   a   m a j o r   o b s t a c l e   f o r   h u m a n   s p e e c h   r e c o g n i t i o n   a n d   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   s y s t e m s ,   b u t   i t   i s   a   t a l e n t   f o r   s o m e   p e o p l e ,   h o w e v e r ,   t h e y   a r e   w o r k i n g   o n   t h i s   c h a l l e n g e   a n d   w e   w i l l   s e e   i t   i n   5 - 1 0   y e a r s ,   p e o p l e   o f   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n t   s o f t w a r e   L i c k i n g   w i l l   b e   a   p r o b l e m .   T h i s   m e a n s   t h e   p r o g r e s s   f o r   l o n g - t e r m   s p a c e   f l i g h t   f o r   t h e   h u m a n   p a r t n e r   m e a n s   h e l p i n g   w i t h   r e h a b i l i t a t i o n   a n d   r e d u c i n g   t h e   s t r e s s   o f   h u m a n s   w o r k i n g   w i t h   c o l l e a g u e s   o r   r o b o t   a s s i s t a n t s ,   s u c h   a s   t h e   t r a n s i t i o n   o f   r o b o t s   a n d   h u m a n   w o r k e r s .   B e c a u s e   r o b o t s   w i l l   w o r k   w i t h   h u m a n s   a n d   w i l l   h e l p   h u m a n s ,   i t   w i l l   b e   n e c e s s a r y   t o   m a i n t a i n   p e a c e   t o   p r o m o t e   c o o p e r a t i o n .     4 . 4 .     V o c a l   c o r d   v i b r a t i o n   r e c o g n i t i o n   a n d   c u r r e n t   v o i c e   r e c o g n i t i o n   s y s t e m   A t   p r e s e n t ,   t h e r e   i s   a n   a d v a n c e d   s e a r c h   i n   t h e   U S   m i l i t a r y   t h a t   a l l o w s   y o u   t o   r e a d   t h e   v o c a l   c o r d ,   w i t h o u t   s o u n d   o r   v o i c e ,   t h e s e   s y s t e m s   a r e   n o w   w o r k i n g ;   i t   i s   d o n e   w i t h   a   d e v i c e   n e a r   t h e   s i g n a l i n g   G a t h e r s ,   w h i c h   i s   c o n n e c t e d   t o   a   t r a n s m i t t e r   t o   s e n d .   A n y   o t h e r   m e m b e r   o f   t h e   r e c e i v e r   o r   s p e c i a l   f o r c e   h a s   a   s m a l l   e a r r i n g   s o   t h a t   h e   c a n   l i s t e n   t o   t h a t   s p e e c h ,   a l l   t h o s e   s i l e n t   s u r r o u n d i n g   w h i c h   a r e   w i t h i n   s i x   i n c h e s   u s i n g   t h e   s y s t e m .   I t   i s   v e r y   c l o s e   t o   c o p y i n g   t h e   i d e a   o f   t r a n s f e r ,   b u t   i n   s h o r t   i t   i s   a   f o r m   o f   s p e e c h   r e c o g n i t i o n ,   w h i c h   i s   c o n n e c t e d   t o   a   c o m m u n i c a t i o n   d e v i c e .   T h e s e   s y s t e m s   w i l l   b e   b e t t e r   a n d   s o o n   t h e   s e c r e t   s e r v i c e s   m e m b e r s ,   S p e c i a l   F o r c e s ,   S W A T   t e a m s   w i l l   n o w   h a v e   s m a l l   s t r i n g s   n o t   c o m i n g   o u t   o f   t h e i r   e a r s ,   b u t   t h e y   c o m m u n i c a t e   w i t h o u t   w a r n i n g .   V i b r a t i o n a l   f l i r t i n g   o f   t h e   L a r r y n x   c a n   b e   i n c r e a s e d   w i t h i n   t h e   c l i p   t i e   a n d   n o   o n e   w i l l   b e   s e n s i b l e .   I f   y o u   t h i n k   a b o u t   i t   t h e n   t h e r e   a r e   m a n y   a p p l i c a t i o n s   f o r   i t .       5 .   M M I   A P P L I C A T I O N   P O S S I B I L I T I E S   W I T H   S P E E C H   T E C H N O L O G Y   T h e   a v a i l a b i l i t y   o f   c o m p u t e r   p r o c e s s i n g   p o w e r   a n d   n e t w o r k   c o n n e c t i v i t y   i n   c a r s   a n d   m o b i l e   t e r m i n a l   d e v i c e s   i s   t h e   r e s u l t   o f   f o r   t h e   e x p l o s i o n   o f   a p p l i c a t i o n s   a n d   s e r v i c e s   a v a i l a b l e   t o   u s e r s .     O n e   o f   t h e   p o t e n t i a l   s e r v i c e s   u s i n g   a   m o b i l e   d e v i c e   w h i l e   d r i v i n g ,   t h o u g h   t h e   v o i c e   r e c o g n i t i o n   f u n c t i o n   i s   u s e d .   A u t o m o t i v e   e n v i r o n m e n t   f o r   s p e e c h   r e c o g n i t i o n   i s   o n e   o f   t h e   t o u g h e s t   e n v i r o n m e n t s .   I t   i s   i m p o r t a n t   t o   r e d u c e   d r i v e r ' s   v i e w   a n d   p h y s i c a l   c o m m i t m e n t   d u e   t o   p o s s i b l e   i n t e r v e n t i o n   i n   t h o s e   c a s e s   s u c h   a s   c a r   o c c u p a n t s   a n d   t h e i r   c o n v e r s a t i o n ,   b a c k g r o u n d   m u s i c   o r   s i m i l a r   b a c k g r o u n d   n o i s e ,   w i n d ,   n o i s e   o f   w i n d s h i e l d   w i p e r   e t c .   F o r   t h e s e   a n d   o t h e r   r e a s o n s ,   c a r s   a n d   e q u i p m e n t   m a n u f a c t u r e r s   i n v e s t   i n   i m p r o v i n g   a n d   o p t i m i z i n g   v o i c e   r e c o g n i t i o n   a p p l i c a t i o n s   s u i t e d   t o   t h e   s p e c i f i c   e n v i r o n m e n t   o f   t h e   c a r .   L o o k i n g   a t   t h e   a b o v e ,   h i g h   q u a l i t y   m i c r o p h o n e s   h a v e   b e e n   i n s t a l l e d ,   a s   w e l l   a s   a   t e c h n i q u e   w h i c h   r e d u c e s   t h e   n o i s e .   A p p l i c a t i o n s   a r e   i m p r o v e d   u s i n g   s p e c i f i c   a c o u s t i c   e n v i r o n m e n t s   f o r   t h e   a u t o m o t i v e   e n v i r o n m e n t   [ 2 3 ] .   V o i c e   i s   o n e   o f   t h e   n a t u r a l   m e t h o d s   o f   M M I   [ 2 4 ] .   S p e e c h   r e c o g n i t i o n   s k i l l s   a r e   r a p i d l y   d e v e l o p e d   a n d   u s e d   i n   t h e   a u t o m o t i v e   i n d u s t r y .   I t   i s   n o t   s u r p r i s i n g   t h a t   t h e   c o m p e t i t i v e n e s s   o f   t h e   m o d e r n   c a r   m a r k e t   d e p e n d s   o n   t h e i r   t e c h n i c a l   c h a r a c t e r i s t i c s   a n d   i n n o v a t i o n s .   T h e r e   a r e   f o l l o w i n g   a r e a s   w h e r e   w e   c a n   s e e   m o r e   d e v e l o p m e n t   o f   M M I   b a s e d   o n   s p e e c h   r e c o g n i t i o n   b a s e d   t e c h n o l o g y   i n   n e a r   f u t u r e .   A c c e s s   o f   m o b i l e   t e r m i n a l   d e v i c e s   w i t h   M M I   b y   s p e e c h   t e c h n o l o g y ,   A c c e s s   o f   n a v i g a t i o n   s y s t e m   w i t h   M M I   b y   s p e e c h   t e c h n o l o g y ,   A c c e s s     a n d   c o n t r o l   o f   C a r   o n - b o a r d   s y s t e m   w i t h   M M I   b y   s p e e c h   t e c h n o l o g y ,   O p e r a t i o n     a n d   c o n t r o l   o f   m e c h a n i c a l   m a c h i n e   w i t h   M M I   b y   s p e e c h   t e c h n o l o g y   S m a r t   t e r m i n a l   d e v i c e s   h a v e   b e c o m e   i n c r e a s i n g l y   p o p u l a r   w i t h   t h e   d e v e l o p m e n t   o f   h a r d w a r e   s e g m e n t s   a n d   w i t h   t h e   n e w   f e a t u r e s   g e n e r a t e d   u s i n g   t h e   i n c r e a s i n g   n u m b e r   o f   s e n s o r s .   I n   a n y   c a s e ,   a n   i m p o r t a n t   s m a r t p h o n e   a p p   i s   l i k e l y   t o   h a v e   v o i c e   r e c o g n i t i o n   a n d   p r o c e s s i n g   o f   s u c h   i n f o r m a t i o n / o r d e r s .   T h e r e   a r e   m a n y   p o s s i b i l i t i e s   f o r   t h e   d e v e l o p m e n t   o f   a p p l i c a t i o n s   f o r   m o d e r n   i n t e l l i g e n t   t e r m i n a l   d e v i c e s   d u e   t o   t h e   s p e c i f i c i t y   o f   t h e   i n d i v i d u a l   m o b i l e   o p e r a t i n g   s y s t e m ,   d i f f e r e n t   a p p l i c a t i o n s   t h a t   a l l o w   a t   l e a s t   s o m e   s p e e c h   f u n c t i o n s   t o   b e   r e c o g n i z e d   f o r   g r e a t e r   o r   l e s s e r   e x t e n t   h a v e   d e v e l o p e d .   T h e   p u r p o s e   o f   t h e s e   s o l u t i o n s   i s   t o   d e v e l o p   s o f t w a r e   t h a t   p r o v i d e s   a l l   t h e   t a s k s   t h a t   s p e e c h   c a n   b e   u s e d   o n l y   i n t e r f a c e   f o r   i n p u t   a n d   o u t p u t   d a t a   f o r   m a c h i n e .       6 .   C O N C L U S I O N   T h i s   p a p e r   g i v e s   a n   o v e r v i e w   o f   w h a t   M M I   h a s   t o   o f f e r   a n d   s h o w e d   a   g l i m p s e   o f   w h a t   t h e   f u t u r e   m i g h t   h o l d .   O n e   t h i n g   i s   c e r t a i n   t e c h n o l o g i e s   a r e   s t a r t i n g   t o   c o n v e r g e ,   d e v i c e s   c o m b i n e   f u n c t i o n a l i t y ,   n e w   l e v e l s   o f   s e n s o r   f u s i o n s   a r e   c r e a t e d   a n d   a l l   o f   t h i s   f o r   o n e   p u r p o s e ,   t o   i m p r o v e   o u r   i n t e r a c t i o n   w i t h   h u m a n   m a c h i n e s .   T h e   t e c h n o l o g y   i n v o l v e d   i n   M M I   i s   q u i t e   i n c r e d i b l e .   H o w e v e r ,   M M I   s t i l l   h a s   a   l o n g   w a y   t o   g o ,   f o r   e x a m p l e ,   N a n o t e c h n o l o g y   h a s   p r o v i d e d   a   n e w   e x e m p t i o n   f r o m   p r o g r e s s ,   b u t   t h e s e   s t i l l   n e e d   t o   b e   f u l l y   u s e d   i n   M M I ,   n a n o t e c h n o l o g y   h a s   a n   i m p o r t a n t   f u t u r e   r o l e   t o   p l a y .   T h e   n a n o - m a c h i n e s   a n d   s u p e r - b a t t e r i e s   h a v e   n o t   c o m p l e t e l y   f u n c t i o n a l ,   s o   w e   h a v e   s o m e t h i n g   t o   l o o k   f o r w a r d   t o   M M I   a p p l i c a t i o n .   T h e r e   i s   a l s o   t h e   p o t e n t i a l   f o r   Q u a n t u m   C o m p u t i n g   w h i c h   w i l l   r e l e a s e   a   n e w   p r o c e s s o r   l e v e l ,   w i t h   i n c r e d i b l e   s p e e d s .   M M I   t e c h n o l o g y   i s   i m p r e s s i v e   n o w ,   b u t   t h e r e   w i l l   n o t   b e   a n y t h i n g   l i k e   i t   i n   t h e   f u t u r e .   N o   m a t t e r   w h o   y o u   a r e ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9   :     2 8 1   -   2 8 8   2 8 8 w h a t   l a n g u a g e   y o u   s p e a k   o r   w h a t   y o u r   d i s a b i l i t y   i s ,   t h e   v a r i e t y   o f   t e c h n o l o g y   w i l l   s a t i s f y   e v e r y o n e .   I n   t h e   n e a r   f u t u r e ,   w e   w i l l   s e e   p r o s t h e s e s   w i t h   h i g h e r   f u n c t i o n s ,   m o r e   i n t e r f a c e s   f o r   b r a i n   c o m p u t e r s ,   s p e e c h   r e c o g n i t i o n   a n d   r e c o g n i t i o n   o f   t h e   m o s t   u s e d   c a m e r a   g e s t u r e s .   A l t h o u g h   t h i s   i s   n o t   e x a c t l y   t h e   d e a t h   o f   t h e   m o u s e   a n d   k e y b o a r d   e v e r y   d a y ,   w e   w i l l   c e r t a i n l y   b e g i n   t o   s e e   n e w   t y p e s   o f   t e c h n o l o g i e s   i n c o r p o r a t e d   i n t o   o u r   d a i l y   l i v e s .   P o r t a b l e   d e v i c e s   a r e   b e c o m i n g   s m a l l e r   a n d   m o r e   c o m p l e x ,   s o   w e   s h o u l d   s t a r t   s e e i n g   g r o w t h   i n   p o r t a b l e   i n t e r f a c e s .   T h e   r o b o t s   a n d   t h e   w a y   w e   i n t e r a c t   w i t h   t h e m   a r e   a l r e a d y   s t a r t i n g   t o   c h a n g e ,   w e   a r e   i n   t h e   c o m p u t e r   a g e ,   b u t   s o o n   w e   w i l l   b e   i n   t h e   a g e   o f   r o b o t i c s .       R E F E R E N C E S   [ 1 ]   S . S i n g h ,   " F o r e n s i c   a n d   A u t o m a t i c   S p e a k e r   R e c o g n i t i o n   S y s t e m , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J E C E ) ,   v o l .   8 ,   2 8 0 4 - 2 8 1 1 ,   O c t o b e r   2 0 1 8 .     [ 2 ]   S . S i n g h   a n d   D r .   E . G .   R a j a n . ,   " V e c t o r   Q u a n t i z a t i o n   A p p r o a c h   f o r   S p e a k e r   R e c o g n i t i o n   U s i n g   M F C C   a n d   I n v e r t e d   M F C C , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   C o m p u t e r   A p p l i c a t i o n ,   v o l .   1 7 ,   p p .   1 - 7 ,   M a r c h   2 0 1 1 .   [ 3 ]   S . S i n g h   a n d   D r .   E . G .   R a j a n ,   " M F C C   V Q   B a s e d   S p e a k e r   R e c o g n i t i o n   a n d   I t s   A c c u r a c y   A f f e c t i n g   F a c t o r s , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   C o m p u t e r   A p p l i c a t i o n ,   v o l .   2 1 ,   p p .   1 - 6 ,   M a y   2 0 1 1 . S . S i n g h   a n d   A j e e t   S i n g h . ,   " A c c u r a c y   C o m p a r i s o n   u s i n g   D i f f e r e n t   M o d e l i n g   T e c h n i q u e s   U n d e r   L i m i t e d   S p e e c h   D a t a   o f   S p e a k e r   R e c o g n i t i o n   S y s t e m s , "   M a t h e m a t i c s   a n d   D e c i s i o n   S c i e n c e s ,   v o l .   1 6 ,   p p . 1 - 1 7 ,   2 0 1 6 . F .   J e l i n e k ,   " F i v e   S p e c u l a t i o n s   ( a n d   a   D i v e r t i m e n t o )   o n   t h e   T h e m e s   o f   H .   B o u r l a r d ,   H .   H e r m a n s k y ,   a n d   N .   M o r g a n , "   J .   S p e e c h   C o m m ,   v o l .   1 8 ,   p p .   2 4 2 - 2 4 6 ,   1 9 9 6 .   [ 6 ]   S . S i n g h   a n d   D r .   E . G .   R a j a n . ,   " A p p l i c a t i o n   o f   D i f f e r e n t   F i l t e r s   I n   M e l   F r e q u e n c y   C e p s t r a l   C o e f f i c i e n t s   F e a t u r e   E x t r a c t i o n   A n d   F u z z y   V e c t o r   Q u a n t i z a t i o n   A p p r o a c h   I n   S p e a k e r   R e c o g n i t i o n , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E n g i n e e r i n g   R e s e a r c h   &   T e c h n o l o g y ,   v o l .   2 ,   p p .   3 1 7 1 -   3 1 8 2 ,   J u n e   2 0 1 3 .   [ 7 ]   E .   K e l l e r . ,   " T o w a r d s   G r e a t e r   N a t u r a l n e s s :   F u t u r e   D i r e c t i o n s   o f   R e s e a r c h   i n   S p e e c h   S y n t h e s i s , "   I m p r o v e m e n t s   i n   S p e e c h   S y n t h e s i s ,   E .   K e l l e r ,   G .   B a i l l y ,   A .   M o n a g h a n ,   J .   T e r k e n ,   a n d   M .   H u c k v a l e ,   e d s . ,   J o h n   W i l e y   &   S o n s ,   2 0 0 1 .   [ 8 ]   F e r g y a n t o   E .   G u n a w a n ,   K a n y a d i a n   I d a n a n t a ,   " P r e d i c t i n g   t h e   L e v e l   o f   E m o t i o n   b y   M e a n s   o f   I n d o n e s i a n   S p e e c h   S i g n a l , "   T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   E l e c t r o n i c s   a n d   C o n t r o l   ( T E L K O M N I K A ) ,   v o l . 1 5 ,   p p .   6 6 5 - 6 7 0 ,   J u n e   2 0 1 7 .   [ 9 ]   E r i k s s o n ,   " T u t o r i a l   o n   F o r e n s i c   S p e e c h   S c i e n c e , "   i n   P r o c .   E u r o p e a n   C o n f .   S p e e c h   C o m m u n i c a t i o n   a n d   T e c h n o l o g y ,   p p .   4 - 8 , 2 0 0 5 .   [ 1 0 ]   P .   B e l i n ,   R .   J .   Z a t o r r e ,   P .   L a f a i l l e ,   P .   A h a d ,   a n d   B .   P i k e ,   " V o i c e - s e l e c t i v e   A r e a s   i n   H u m a n   A u d i t o r y   C o r t e x , "   N a t u r e ,   v o l .   4 0 3 ,   p p .   3 0 9 - 3 1 2 ,   J a n .   2 0 0 0 .   [ 1 1 ]   P r a t h e r ,   M ,   " U n d e r s t a n d i n g   S p e e c h   R e c o g n i t i o n   T e c h n o l o g y , "   S p e e c h R e c   1 0 1 :   C o l l a   V o i c e   C o n s u l t i n g ,   S a n   F r a n c i s c o ,   C A ,   U n i t e d   S t a t e s   o f   A m e r i c a ,   2 0 1 2 .   [ 1 2 ]   S . S i n g h ,   M a n s o u r .   H .   A s s a f   a n d   A b h a y   K u m a r ,   " A   N o v e l   A l g o r i t h m   o f   S p a r s e   R e p r e s e n t a t i o n s   f o r   S p e e c h   C o m p r e s s i o n / E n h a n c e m e n t   a n d   I t s   A p p l i c a t i o n   i n   S p e a k e r   R e c o g n i t i o n   S y s t e m , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   C o m p u t a t i o n a l   a n d   A p p l i e d   M a t h e m a t i c s ,   v o l .   1 1 ,   p p .   8 9 - 1 0 4 ,   2 0 1 6 .   [ 1 3 ]   S .   S i n g h ,   A b h a y   K u m a r ,   D a v i d   R a j u   K o l l u r i ,   " E f f i c i e n t   M o d e l l i n g   T e c h n i q u e   b a s e d   S p e a k e r   R e c o g n i t i o n   u n d e r   L i m i t e d   S p e e c h   D a t a ,   "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   I m a g e ,   G r a p h i c s   a n d   S i g n a l   P r o c e s s i n g ( I J I G S P ) ,   v o l .   8 ,   p p . 4 1 - 4 8 ,   2 0 1 6 .   [ 1 4 ]   S u k m a w a t i   N u r   E n d a h   ,   S a t r i y o   A d h y   ,   S u t i k n o ,   " C o m p a r i s o n   o f   F e a t u r e   E x t r a c t i o n   M F C C   a n d   L P C   i n   A u t o m a t i c   S p e e c h   R e c o g n i t i o n   f o r   I n d o n e s i a n , "   T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   E l e c t r o n i c s   a n d   C o n t r o l   ( T E L K O M N I K A ) ,   v o l .   1 5 ,   p p .   2 9 2 - 2 9 8 ,   M a r c h   2 0 1 7 .   [ 1 5 ]   A g a r w a l ,   A . ,   W a r d h a n ,   K . ,   M e h t a ,   P ,   " A   N a t u r a l   L a n g u a g e   P r o c e s s i n g   A p p l i c a t i o n   f o r   A n d r o i d , "   J E E V E S   h t t p : / / w w w . s l i d e s h a r e . n e t ,   2 0 1 2   [ 1 6 ]   F .   B e r i t e l l i   a n d   A .   S p a d a c c i n i ,   " T h e   R o l e   o f   V o i c e   A c t i v i t y   D e t e c t i o n   I n   F o r e n s i c   S p e a k e r   V e r i f i c a t i o n , "   i n   P r o c .   D i g i t a l   S i g n a l   P r o c e s s i n g ,   p p .   1 6 ,   2 0 1 1 .   [ 1 7 ]   S .   O .   S a d j a d i   a n d   J .   H .   L .   H a n s e n ,   " U n s u p e r v i s e d   S p e e c h   A c t i v i t y   D e t e c t i o n   U s i n g   V o i c i n g   M e a s u r e s   A n d   P e r c e p t u a l   S p e c t r a l   F l u x , "   I E E E   S i g n a l   P r o c e s s i n g   L e t t e r s ,   v o l .   2 0 ,   p p .   1 9 7 - 2 0 0 ,   M a r c h   2 0 1 3 .   [ 1 8 ]   S . S i n g h   ,   A s s a f   M a n s o u r   H ,   A b h a y   K u m a r   a n d   N i t i n   A g r a w a l ,   " S p e a k e r   R e c o g n i t i o n   S y s t e m   f o r   L i m i t e d   S p e e c h   D a t a   U s i n g   H i g h - L e v e l   S p e a k e r   S p e c i f i c   F e a t u r e s   a n d   S u p p o r t   V e c t o r   M a c h i n e s , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A p p l i e d   E n g i n e e r i n g   R e s e a r c h   ( I J A E R ) ,   v o l .   1 2 ,   p p .   8 0 2 6 - 8 0 3 3 ,   2 0 1 7 .   [ 1 9 ]   H .   H e r m a n s k y ,   " P e r c e p t u a l   L i n e a r   P r e d i c t i v e   ( P L P )   A n a l y s i s   o f   S p e e c h , "   J .   A c o u s t .   S o c .   A m e r ,   v o l .   8 7 ,   p p .   1 7 3 8 - 1 7 5 2 ,   A p r i l   1 9 9 0 .   [ 2 0 ]   D o u g l a s   R e y n o l d s ,   e t   a l . ,   " T h e   S u p e r   S I D   p r o j e c t :   E x p l o i t i n g   h i g h - l e v e l   i n f o r m a t i o n   f o r   h i g h - a c c u r a c y   s p e a k e r   r e c o g n i t i o n , "   i n   P r o c .   I E E E   A c o u s t i c s ,   S p e e c h ,   a n d   S i g n a l   P r o c e s s i n g ,   p p .   7 8 4 - 7 8 7 ,   2 0 0 3 .   [ 2 1 ]   S . V . S . P r a s a d ,   T .   S a t y a   S a v i t h r i ,   I y y a n k i   V .   M u r a l i   K r i s h n a ,   " C o m p a r i s o n   o f   A c c u r a c y   M e a s u r e s   f o r   R S   I m a g e   C l a s s i f i c a t i o n   u s i n g   S V M   a n d   A N N   C l a s s i f i e r s , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J E C E ) ,   v o l .   7 ,   p p .   1 1 8 0 - 1 1 8 7 ,   2 0 1 7 .   [ 2 2 ]   P .   K e n n y   a n d   P .   D u m o u c h e l ,   " D i s e n t a n g l i n g   S p e a k e r   a n d   C h a n n e l   E f f e c t s   I n   S p e a k e r   V e r i f i c a t i o n , "   i n   P r o c .   I E E E   I n t .   C o n f .   A c o u s t i c s ,   S p e e c h ,   a n d   S i g n a l   P r o c e s s i n g ,   p p .   3 7 - 4 0 ,   2 0 0 4 .   [ 2 3 ]   S . S i n g h ,   " S u p p o r t   V e c t o r   M a c h i n e   B a s e d   A p p r o a c h e s   F o r   R e a l   T i m e   A u t o m a t i c   S p e a k e r   R e c o g n i t i o n   S y s t e m , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A p p l i e d   E n g i n e e r i n g   R e s e a r c h ,   v o l .   1 3 ,   p p .   8 5 6 1 - 8 5 6 7 ,   2 0 1 8 .   [ 2 4 ]   K o o l a g u d i ,   S .   G . ,   R a o ,   K .   S ,   " E m o t i o n   R e c o g n i t i o n   F r o m   S p e e c h :   A   R e v i e w , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   S p e e c h   T e c h n o l o g y   1 5 ,   p p .   9 9 - 1 1 7 ,   2 0 1 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.