Группа исследователей оцифровала тысячи часов аудиозаписей из архивов NASA. Это — записи переговоров сотрудников центра управления полетами с астронавтами миссий «Аполлон». C их помощью исследователи надеются усовершенствовать технологии распознавания и анализа речи.

Об этом проекте и сложностях в работе над ним — расскажем под катом.

Кстати, если вам нравится читать о работе со звуком в микроформате — наш Telegram-канал.


Фото Salvatore Capalbi CC BY-SA

О проекте

В 2012 году группа исследователей под руководством профессора Джона Хансена (John Hansen) из Техасского университета в Далласе обратилась в NASA с просьбой предоставить им доступ к аудиоархивам агентства. Исследователи хотели использовать записи переговоров астронавтов с центром управления полетами NASA для разработки и обучения алгоритмов распознавания речи.

Доступ исследователям предоставили, однако они столкнулись с неприятной проблемой — оказалось, что большая часть аудиозаписей не была оцифрована и хранилась в архивах NASA на пленках.

Команда решила заняться этим вопросом, дав старт проекту, который продлился больше пяти лет. Ученые начали оцифровывать все записи из космической миссии «Аполлон-11» и большую часть записей из «Аполлона-1» «Аполлона-13» и «Джемини-8».

Задача оцифровки старых пленок оказалась технически сложной. Записи можно было воспроизвести только на специальных аппаратах SoundScriber, которые делались в 1960-е для NASA. Всего в мире существует две таких машины, сделанные специально для агентства.

Установленные в командном центре, аппараты писали на пленку звук из 30 разных источников на 30 отдельных дорожек. Однако до наших дней в рабочем состоянии сохранился лишь один SoundScriber. При этом машина могла воспроизводить только одну дорожку за раз. Учитывая, что на руках у исследователей было бесчисленное количество пленок с записями по 14 часов каждая, то проект мог затянуться на долгое время.

«Даже если заниматься этим круглосуточно, оцифровка архива только для «Аполлона-11» заняла бы у нас примерно 170 лет», — сказал Хансен.

Для решения проблемы ученые модифицировали SoundScriber, разработав новую считывающую головку, которая позволяла читать 30 дорожек одновременно. Плюс было реализовано решение для параллельной их обработки.

В итоге архив всех четырех миссий оцифровали всего за три месяца. Затем исследователи создали программу, которая не только распознавала речь, но и определяла, кто и когда говорил, и размещала записи в хронологическом порядке.

Архив будет общедоступным для других ученых и сотрудников университетов. Часть записей уже есть на сайте Explore Apollo, который посвящен миссии «Аполлон-11».

Почему это важно

Одной из главных проблем NLP-систем является задача распознавания речи в зашумленной обстановке — когда говорят сразу множество людей, присутствуют посторонние звуки. Команда исследователей и Джон Хансен надеются, что их работа позволит сделать шаг в перед в её разрешении.

Аудиоархивы NASA — это записи разговоров множества людей одновременно в реальной ситуации, связанной с решением ряда сложнейших задач. Более того, часто у сотрудников центра в Хьюстоне в речи присутствует ярко выраженный техасский акцент, а распознавание разных вариантов произношения — не самая сильная сторона систем ИИ. Использование таких записей для тренировки алгоритмов ML позволит лучше «подготовить» машины для работы в сложных условиях.

Джон Хансен также считает, что их труд позволит приоткрыть дверь в мир космических полетов для широкой общественности. Обычно мы видим только работу астронавтов, но упускаем из вида труд людей, которые сопровождают полет с Земли. Эти записи дадут возможность заглянуть в самое сердце NASA. Как говорит Хансен — это шанс узнать о «героях, стоящих за героями».


Фото NASA

Другие записи

Ранее в NASA уже публиковали некоторые аудиозаписи из своих архивов. В 2014 на сайте агентства были размещены записи переговоров членов экипажа на борту «Аполлона-11». Все записи приведены в оригинальном виде, с техническими помехами и длинными паузами. Аудио в некоторые моменты оставляет желать лучшего, однако рядом с соответствующими файлами проставлены временные метки, по которым можно свериться с текстовой расшифровкой.

Также записи переговоров во время миссий NASA можно найти в официальном архиве агентства на сайте archive.org. Там представлены записи как старых полетов (от 1982 года), так и современных запусков.

Еще в интернете можно найти записи переговоров космонавтов на МКС. Например, на этом ресурсе есть аудиозаписи, сделанные во время выхода в открытый космос и решении нештатной ситуации на борту станции в августе 2007 года. Там есть записи, на которых космонавты с борта МКС отвечают на вопросы и рассказывают, как они отдыхают и что выращивают.

Все эти архивы и проекты позволяют лучше познакомиться с процессами, происходящими на орбите в космосе и в штабе на Земле.

---

Больше интересного о звуке — в нашем «Мире Hi-Fi»:

• Как считать звук с пачки из-под чипсов, или что такое «визуальный микрофон»
• BBC открыла доступ к 16 000 звуковых эффектов из своих архивов
• Измеряем количество скрытых ошибок в компакт-диске

---