CTC理解

看了这篇Sequence Modeling with CTC搞懂了CTC,简单的记录一下。

CTC(Connectionist Temporal Classification)是常用于语音识别、手写识别等识别模型的输出结果对齐。

首先,X代表输入序列,a代表X中每个x经过模型得到的输出,Y代表label字符集。

CTC可以简单地理解为:对于给定的X,为任意的一个y分配概率,即P(Y|X),计算这种概率的关键是“CTC如何理解输入X与输出Y的对齐”
为了得到给定输入X时输出y的概率,CTC把二者之间所有可能的对齐方式的概率加起来。

image

这种对齐方式的缺点:

(1)对于语音识别中类似静音这种情况,无输出,却强制只能输出lable集Y中的字符

(2)对于“hello”这种重复字符,会折叠成“helo”

因此,CTC引入空标识(blank token)。

CTC的特性:

(a)如果输入X前进到下一位,则相应的输出a必须相同或前进到Y中的下一位

(b)X到Y一定是多对一的关系

(c)Y的长度不能大于X的长度

那么,对于一对儿(X,Y)来说,CTC的目标为:

image

其中,集合AX,Y为所有正确的对齐方式的集合,如下图等:

image

at表示时间步t上,Xt对应的输出at。

However,这种计算方式较慢,因为需要遍历所有情况并相加。

可以采用动态规划的方式加快计算,这里的动态规划根据性质“在某timestep上若at与at-1的输出相同,可以合并”进行计算。

(下面这段英文说的就很明白,翻译成中文就显得很多余,直接粘过来了)

image

只要我们知道上一个timestep上的a,就可以计算当前的as,t

两种情况:

Case1、不能跳过Zs-1

“不能跳过”有两种前提,任一满足即可:

a、上一个token是来源于Y,即Zs-1 from Y

b、若上一个token是空格,且在重复字符之间,也不能跳过,即Zs=Zs-2&&Zs-1=blank


image

image.png

Case2、允许跳过Z中Zt的Z中Zt的上一个token Zt-1
该情况的前提:
空格符在不同的字符之间
因此,我们到达Zt有三种方式,如下图


image.png
image.png

总的来说,以上两种case到达涵盖了有效对齐的所有情况
CTC的反向传播:把直接最大化概率的方式转化为最小化对数:


image.png

前向
在训练完模型之后,需要对于给定输入X找到可能性最大的输出,即:


image.png
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 202,905评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,140评论 2 379
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 149,791评论 0 335
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,483评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,476评论 5 364
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,516评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,905评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,560评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,778评论 1 296
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,557评论 2 319
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,635评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,338评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,925评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,898评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,142评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,818评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,347评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容