تحويل النص إلى كلام

تحويل النص إلى كلام (TTS)، المعروف أيضًا باسم تركيب الكلام، هو شكل من أشكال التكنولوجيا المساعدة التي تحول النص المكتوب إلى إخراج صوتي منطوق. باعتباره مكونًا أساسيًا لـ معالجة اللغة الطبيعية (NLP)، فإن الهدف الأساسي من TTS هو إنشاء كلام مركب ليس فقط مفهومًا ولكن أيضًا يبدو طبيعيًا مثل صوت الإنسان. غالبًا ما كانت أنظمة TTS المبكرة آلية وتفتقر إلى التباين النغمي، ولكن الأنظمة الحديثة، المدعومة بـ التعلم العميق، يمكنها إنتاج كلام واقعي ومعبر للغاية، مما يجعلها أداة حيوية لإمكانية الوصول وتفاعل المستخدم في عدد لا يحصى من التطبيقات.

كيفية عمل تحويل النص إلى كلام

تتضمن عملية تحويل النص إلى كلام مسموع عادةً مرحلتين رئيسيتين. أولاً، يقوم النظام بإجراء معالجة مسبقة للنص، حيث يقوم بتحليل النص المدخل لحل الغموض. يتضمن ذلك تطبيع النص، حيث يتم تحويل الأرقام والاختصارات والرموز إلى كلمات مكتوبة (على سبيل المثال، تصبح "Dr." "دكتور" ويصبح "10" "عشرة"). ثم يقوم النظام بإنشاء تمثيل صوتي للنص باستخدام عملية تسمى النسخ الصوتي، وغالبًا ما يقسم الكلمات إلى صوتيات، وهي الوحدات الأساسية للصوت.

المرحلة الثانية هي توليد شكل الموجة، حيث يتم استخدام المعلومات الصوتية لإنشاء الصوت الفعلي. تاريخيًا، كان يتم ذلك باستخدام طرق مثل التجميع المتسلسل، الذي يجمع مقتطفات قصيرة من الكلام المسجل، أو التجميع البارامتري، الذي يولد الصوت بناءً على نموذج إحصائي. تستخدم الأنظمة الحديثة الأكثر تقدمًا مشفرات صوتية عصبية، وهي شبكات عصبية عميقة قادرة على توليد أشكال موجات صوتية عالية الجودة تشبه صوت الإنسان من الميزات اللغوية. وقد حسنت هذه التطورات بشكل كبير من طبيعة الأصوات المركبة، والتقاط الفروق الدقيقة مثل درجة الصوت والإيقاع والتنغيم. مثال رائع على هذا التطور موثق في بحث Google AI حول Tacotron 2.

تطبيقات تحويل النص إلى كلام

تم دمج تقنية TTS في العديد من الأنظمة التي نستخدمها يوميًا، غالبًا لتحسين إمكانية الوصول وتوفير التفاعل بدون استخدام اليدين. فيما يلي مثالان بارزان:

• أدوات إمكانية الوصول: يعد تحويل النص إلى كلام (TTS) حجر الزاوية في برامج قراءة الشاشة، والتي تساعد الأفراد ضعاف البصر من خلال قراءة المحتوى الرقمي بصوت عالٍ من أجهزة الكمبيوتر والأجهزة المحمولة. توفر هذه التقنية الوصول إلى مواقع الويب والمستندات والتطبيقات، مما يعزز الإدماج الرقمي. تقدم منظمات مثل المؤسسة الأمريكية للمكفوفين موارد حول كيف تمكن هذه الأدوات المستخدمين.
• المساعدون الافتراضيون والملاحة: يعتمد المساعدون الافتراضيون مثل Alexa من Amazon و Google Assistant على TTS للتواصل مع الردود وقراءة الأخبار وتقديم المعلومات. وبالمثل، تستخدم تطبيقات الملاحة GPS تقنية TTS لإعطاء السائقين توجيهات خطوة بخطوة، مما يسمح لهم بالتركيز على الطريق.

تحويل النص إلى كلام مقابل المفاهيم ذات الصلة

من المهم التمييز بين تحويل النص إلى كلام (TTS) وتقنيات معالجة الصوت واللغة الأخرى ذات الصلة.

• تحويل الكلام إلى نص (STT): STT هو عكس TTS تمامًا. بينما يقوم TTS بتحويل النص إلى صوت، يقوم STT، المعروف أيضًا باسم التعرف على الكلام (Speech Recognition)، بتحويل اللغة المنطوقة إلى نص مكتوب.
• توليد النصوص: هي عملية إنشاء محتوى كتابي جديد من مطالبة، وهي مهمة غالبًا ما يتم تنفيذها بواسطة نموذج لغوي كبير (LLM). لا يقوم تحويل النص إلى كلام بإنشاء محتوى جديد؛ بل يقوم بتحويل النص الموجود إلى كلام.
• فهم اللغة الطبيعية (NLU): فهم اللغة الطبيعية هو حقل فرعي من معالجة اللغة الطبيعية يركز على فهم القراءة الآلية - تحديد النية والمعنى الكامن وراء النص. يركز تحويل النص إلى كلام (TTS) فقط على تحويل النص إلى صوت، وليس معناه.

التطورات والأدوات التكنولوجية

تحسنت جودة تحويل النص إلى كلام (TTS) بشكل كبير بسبب التطورات في الذكاء الاصطناعي. يمكن للأنظمة الحديثة إنتاج كلام يصعب تمييزه عن التسجيلات البشرية، والتقاط الفروق الدقيقة مثل العاطفة وأسلوب التحدث. يسمح استنساخ الصوت للأنظمة بتقليد أصوات بشرية معينة بعد التدريب على كميات صغيرة نسبيًا من عينات الصوت.

تسهل العديد من الأدوات والمنصات تطوير ونشر تطبيقات تحويل النص إلى كلام (TTS):

• الخدمات السحابية: تقدم Google Cloud Text-to-Speech و Amazon Polly واجهات برمجة تطبيقات TTS قوية وقابلة للتطوير مع العديد من الأصوات واللغات.
• المشاريع مفتوحة المصدر: توفر أطر العمل مثل Mozilla TTS ونماذج الأبحاث مثل Tacotron 2 خيارات يسهل الوصول إليها للمطورين. غالبًا ما تُستخدم مكتبات مثل PyTorch و TensorFlow لبناء هذه النماذج.

تحويل النص إلى كلام و Ultralytics

في حين أن Ultralytics تركز في المقام الأول على الرؤية الحاسوبية (CV) مع نماذج مثل Ultralytics YOLO لمهام مثل اكتشاف الكائنات و تجزئة الصور، يمكن أن تكون تقنية تحويل النص إلى كلام (TTS) بمثابة تقنية تكميلية. على سبيل المثال، يمكن لنظام رؤية حاسوبية يحدد الكائنات في مشهد ما استخدام تقنية تحويل النص إلى كلام (TTS) لوصف النتائج شفهيًا. مع تطور الذكاء الاصطناعي نحو التعلم متعدد الوسائط، والجمع بين الرؤية واللغة (راجع مدونة حول ربط معالجة اللغات الطبيعية (NLP) والرؤية الحاسوبية (CV))، سيصبح دمج تقنية تحويل النص إلى كلام (TTS) مع نماذج الرؤية الحاسوبية (CV) ذا قيمة متزايدة. توفر منصات مثل Ultralytics HUB أدوات لإدارة نماذج الذكاء الاصطناعي، وقد تشهد التطورات المستقبلية تكاملًا أوثق بين طرق الذكاء الاصطناعي المتنوعة، بما في ذلك تقنية تحويل النص إلى كلام (TTS)، ضمن سير عمل المشروع موحد.