Юный техник 1971-03, страница 23

сложный звуковой сигнал превратился в простую математическую запись. Ее очень легко может прочитать электронная вычислительная машина. Фотографируя матрицу с небольшими интервалами, мы получим серию кадров — своего рода кинофильм звука.

Но для чего нужны все эти способы «проявления» звука? В конечном счете для автоматического распознавания звуковых образов. Сводя звуки к изображениям, мы сможем уже воспользоваться способами распознавания зрительных образов, которые разработаны кибернетиками. Мы сможем понять, что «говорят» на своих языках животные и различные механизмы.

НАМ СООБЩАЮТ...

Уже существуют устройства, распознающие отдельные слова. Поэтому можно быстро вводить информацию в вычислительные машины, отдавая агрегатам приказы по телефону. В дальнейшем появятся автоматические пишущие машинки, печатающие прямо с голоса, синхронные автоматические переводчики и т. д.

Интересно, что спектрограммы всегда позволяют точно определить, кому принадлежит голос. Он несет в себе, как и отпечатки пальцев, «несмываемые» признаки личности говорящего. Один из изобретателей рассказывал, как он со своими сотрудниками пытался перехитрить машину: «Это было похоже на игру. Чего только мы не делали: кричали, говорили шепотом, зажимали носы, набирали в рот камни, но голоса всегда можно было распознать. Мы приглашали лучших имитаторов. В результате мы неизменно получали линию, типичную для голоса имитатора, а не того, кому он подражал».

Ни один шофер не поедет дальше, заслышав в моторе какие-то подозрительные шумы и стуки. Но если ухо улавливает только явные отклонения от нормы, специальный прибор в состоянии выделить из общего хора голоса отдельных деталей. Они «поют», каждая на своей частоте, и меняют голос, если, например, у шестерни выкрошился зуб или подшипник перегревается. В частности, такого рода прибор для диагностики тракторов сконструирова

ли в лаборатории кибернетики Всесоюзного научно-исследовательского института механизации сельского хозяйства. Прибор соединен с электронной вычислительной машиной и с автоматической пишущей машинкой. Диагноз выдается в виде обычного машинописного текста, не нуждающегося в расшифровке. Текст сообщает номер поврежденной детали, возможный срок дальнейшей ее эксплуатации и оптимальный способ ремонта.

На очереди — и автоматический акустический контроль работы целых цехов и поточных линий. В отличие от всех других способов контроля здесь не требуется тянуть к каждому станку или детали провода и устанавливать датчики. Вместо них достаточно иметь микрофон и распознающее устройство.

По сцептронограммам советские исследователи научились распознавать приближающиеся морские суда и даже определять режим их движения. А недавно они доказали, что с помощью акустики можно искать косяки рыбы в океане и даже определять ее вид. Так, спектрограммы акул резко отличаются от спектрограмм ставриды, барабули или морского карася. (На фото слева — голос ставриды, справа — карася.)

Потрескивание массивов горных пород или пластов угля всегда свидетельствует о возникновении трещин.. Но нужно различать производственные шумы, например отбойных молотков, и шумы, предупреждающие о грозящем обвале. Сейчас этим занимаются тренированные в течение многих лет наблюдатели. По мере развития распознающих систем здесь тоже удастся применить автоматы.

Можно было бы назвать много других практических приложений, которые уже стали или станут возможными на основе автоматического распознавания звуковых образов. Это предсказание штормов, землетрясений и цунами, определение сортов топлива, текущего по трубопроводу, контроль качества продукции и т. д. Звук, который становится видимым, — новая и очень важная область современной науки и техники.

Е МУСЛИН инженер

Слева — схема устройства сцептрона, справа — «проявленные» с его помощью голоса рыб.