[ASR][paper review] wav2vec: Unsupervised Pre-training for Speech Recognition (2019)

누렁이·2024년 2월 1일
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paper: https://arxiv.org/pdf/1904.05862.pdf
code: https://github.com/facebookresearch/fairseq
참고 blog: https://asidefine.tistory.com/240

Introduction

  • Challenge:
    데이터 부족

  • Goal:
    label없는 raw audio로 unsupervised pre-training (최초의 시도인가?! 엄청나군!)

  • Approach:

    • Unsupervised learning
    • a simple multi-layer convolutional neural network
    • Contrastive loss that requires distinguishing a true future audio sample from negatives
    • move beyond frame-wise phoneme classification and apply the learned representations
  • Result:

    • WSJ benchmark
    • 1000 hours of unlabeled speech => character-based log-mel filterbank baseline의 WER 감소.
  • Contribution

    • easily parallelized over time

Method

wav2vec1.0 - 2.0의 차이는?

  • 기존에 contrastive predictive coding:
    바로 다음 sequence랑 가깝게 하는걸로! generative 같은것처럼 비슷한 맥락이군?

    • 기존 공유벡터에서는 cnn, rnn => cnn, cnn으로 바꿨다.

    • 커널을 10씩 옮겨가면서 / 커널의 기준을 뭐로 했지???? raw의 하나하나???

    • 공유벡터랑 특징벡터의 차이가 뭔가요??

      • positive: 공유- 특징 (다음 단어~?)
      • negative: 공유랑 random으로 뽑아서
  • wav2vec:

    • 10개씩 negative 쌍 뽑아서 평균 내서 로스 줄이는걸로 학습
    • 210ms 가 있으면 10씩 옮겨가면서 하나씩 뽑는다? casual cnn?

Experiments

  • data:

    • WSJ (월스트릿저널)
  • embedding만 다르게 해서 실험

  • baseline:

    • wave2letter: 17층의 gated CNN
  • language model (= decoding model)
    : 얘는 아직 End-to-end가 아니구나?

    logmel filterbank를 모델에서 어디서 사용되는거임?

  • ablation

    • negative 수: 늘어날 수록 성능은 좋은데 훈련시간이 늘어남
    • audio sequence cutting: 어떻게 자르냐에 따라 성능이 다르네, cutting안한게 오히려 성능 떨어짐! 오호
    • 미래 예측 step k: 바로 다음꺼로 예측할것이냐? k개의 범위가 그럼 Positive쌍을 k개가 있단건지? 아님 k번째 애랑 한다는 건지?
      => loss k개가 나오고, negative 애들은 평균낸다!

    => casual convolution 1d convolution

  • wave2vec 2.0의 등장
    • transformer를 사용해서 성능을 높였다.
    • masking 작업 포함해서 Masking 예측하는 방식!

Code review

Question

  1. 어떻게 작동될라나~
  2. frame-wise phoneme clf는 뭘까나?
  3. negative 는 뭘로 뒀을라나~
profile
왈왈

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