语音合成论文优选:通用tts系统Towards Universal Text-to-Speech

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Towards Universal Text-to-Speech

本文是中国微软在interspeech 2020发表的关于通用语音合成系统的文章,可以灵巧的扩展新的speaker和language,具体文章链接

https://www.isca-speech.org/archive/Interspeech_2020/pdfs/1590.pdf

1 研究背景

这篇文章主要研究通用性tts,即多语言和多说话人共用一个模型(本文实验1250小时数据,50种语言)。为了解决语言之间和说话人之间的数据不平衡问题,本文采用数据采样策略来优化数据较少的语言数据或者说话人数据。另外本系统可以更灵活的扩展新的语言和说话人。

2 详细设计

本文的系统结构如下图1所示,其中主要包括encoder-decoder模块,speaker network和language netowrk, neural vocoder。其中语言的音素集合是相互独立,即每种语言一个单独的音素表。图2展示,即使不同语言的音素不放在一起,但发音相似的音素会聚在一起。另外本文的重点是解决数据的不平衡,如公式1所示,对每个batch数据进行抽样,其概率需要添加参数α 控制,其中α ∈ [0, 1].(本文取值0.2)

### DeepSeekMoE 实现极致专家专业化 在 Mixture-of-Experts (MoE) 语言模型中,DeepSeekMoE 致力于实现专家的极致专业化。为了达到这一目标,该研究引入了一种新颖的方法来处理专家之间的知识共享和隔离问题。 #### 共享专家隔离机制 分配给不同专家的 token 可能需要一些共同的知识,这可能导致多个专家在其参数中收敛于相同的共享知识,进而造成专家参数的冗余[^2]。为了避免这种冗余并提高参数效率,DeepSeekMoE 设计了一个特殊的共享专家子集。这些共享专家始终处于激活状态,负责捕捉和整合跨上下文的通用知识。因此,其他路由专家可以专注于更特定的任务,减少了重复学习的可能性,提升了整体模型性能和资源利用效率。 #### 极致专家专业化策略 除了上述提到的共享专家外,DeepSeekMoE 还采用了多种技术手段促进各领域内专家的专业化程度: - **动态调整门控网络**:通过优化门控函数的设计,使得每个输入样本能够被最合适的少数几个专家处理,而不是平均分布到所有可用专家上; - **自适应训练方案**:根据不同阶段的学习需求灵活改变损失权重以及正则项强度等因素; - **多任务联合训练框架**:鼓励各个专精方向上的专家不仅要在单一目标任务上有出色表现,在辅助任务方面也需具备一定能力,以此增强泛化性和鲁棒性。 ```python def dynamic_gating_network(input_tensor, expert_weights): """ 动态调整门控网络示例 参数: input_tensor: 输入张量 expert_weights: 各位专家对应的权值向量 返回: selected_experts_indices: 被选中的几位专家索引列表 """ scores = tf.matmul(input_tensor, expert_weights) top_k_values, top_k_indices = tf.nn.top_k(scores, k=3) return top_k_indices.numpy().tolist() ```
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