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Traitement Automatique De La Parole Arabe Par Les HMMs: Calculatrice Vocale BEN

Traitement Automatique De La Parole Arabe Par Les HMMs: Calculatrice Vocale BENAMMAR Ryadh 25 Septembre 2012 Remerciements En préambule à ce mémoire, je souhaite adresser mes remerciements les plus sincères aux personnes qui m’ont apporté leur aide et qui ont contribué à l’élaboration de ce mémoire ainsi qu’à la réussite de cette formidable année universitaire. Je tiens à remercier sincèrement Monsieur CHIKH Amine d’abord en tant qu’encadreur de ce mémoire ensuite pour m’avoir donné plus de conﬁance en moi en voulant bien accepter un thème qui me tenait à cœur, pour sa générosité et la grande patience dont il a fait preuve tout le long de mon travail malgré ses nombreuses charges académiques et professionnelles. Mes remerciements s’adressent également à Monsieur BENAZZOUZ Mortada co-encadreur qui m’a appris à être rigoureux dans mes travaux aﬁn d’éviter les obstacles qui pou- vaient se présenter, qui s’est toujours montré attentif et disponible tout au long de la réalisation de ce mémoire, ainsi que pour l’inspiration, l’aide et le temps qu’il a bien voulu me consacrer sans quoi ce mémoire n’aurait jamais eu autant de succès. J’exprime toute ma gratitude à tous les consultants et internautes rencontrés lors des recherches eﬀectuées et qui ont accepté de répondre à mes questions avec gentillesse. Je n’oublie pas mes parents pour leur contribution, leur soutien et leur patience. Enﬁn, j’adresse mes plus sincères remerciements à tous mes proches et amis, qui m’ont toujours soutenue et encouragé au cours de la réalisation de ce mémoire. Merci à tous. dédicaces A mes parents et à mes frères et sœurs ; le petit ange Wissem, Choukri, Djazia, et Rachad. Vous vous êtes dépensés pour moi sans compter. En reconnaissances de tous les sacriﬁces consentis par tous et par chacun pour me permettre d’atteindre cette étape de ma vie. A mes oncles, tantes, cousins et cousines aﬀectueuses reconnaissances. A mes enseignants de l’école primaire jusqu’à l’université dont les conseils précieux m’ont guidé ; qu’ils trouvent ici l’expression de ma reconnaissance. A mes amis ; Nabil, Abdelkrim, Taquieddine, Abderrahmen, Khaled, Anes, et à toute la promo mastère informatique 2011/2012 et à leurs familles. Je vous remercie pour votre patience et pour m’avoir aidé à avancer. Vous êtes tous pour moi comme une seconde famille. Merci d’être toujours près de moi dans mes joies et mes peines A tous mes camarades de département d’informatique. A tout le personnel de la faculté des sciences et de l’université de Tlemcen. Table des matières Introduction 7 1 Traitement automatique de la parole 8 1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2 Le son naturel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3 Perception du son . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.4 Système de production de la parole chez l’être humain . . . . . . . . . . 10 1.5 Phonème et Phonétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.6 Traitement du signal vocal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.6.1 Intensité d’un signal vocal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.6.2 Le rythme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.6.3 Le timbre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.7 Automatisation de la Parole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.7.1 L’échantillonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.7.2 Quantiﬁcation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.7.3 Codage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.8 Paramétrisation du signal vocal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.8.1 Groupement en trames (Frame blocking) . . . . . . . . . . . . . 19 1.8.2 Fenêtrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.8.3 Calcul de la transformée de Fourier rapide (Fast Fourier Trans- form, FFT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1.8.4 Filtrage sur l’échelle Mel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.8.5 Calcul du cepstre sur l’échelle Mel . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1 TABLE DES MATIÈRES 2 1.8.6 Calcul des caractéristiques dynamiques des MFCC . . . . . . . . 22 1.9 conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2 Techniques de classiﬁcation 24 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.2 Chaînes de Markov cachés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.2.1 Les processus stochastiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.2.2 Les modèles de Markov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.2.3 Les problèmes fondamentaux d’un HMM . . . . . . . . . . . . . 27 2.2.4 L’algorithme FORWARD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.2.5 L’algorithme BACKWARD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.2.6 L’Algorithme de Viterbi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.2.7 L’algorithme de Baum-Welch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.2.8 Algorithme à passage de Jeton (Token passing algorithm) . . . . 30 2.2.9 Les limites des HMMs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.3 Support Vector Machines (SVM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.4 Dynamic Time Warpping (DTW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.5 Réseaux de neurones à délai temporel (TDNN) . . . . . . . . . . . . . . 35 2.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3 Expériences sur les mots connectés et continus 38 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . uploads/Geographie/ traitement-automatique-de-la-parole-arabe-pdf.pdf