Sprachliche Mensch-Maschine-Kommunikation

4. Anatomie Sprachproduktion und Perzeption
In diesem Kapitel werden einige Grundlagen der Biologie der Sprachkommunikation
behandelt. Ein Verständnis der Prozesse, die in der Natur des
Sprechens und Hörens liegen, kann helfen, die Modelle, die wir uns von
der Natur machen, leichter zu verstehen. Ohne das Bewußtsein, daß alle
Mathematik zur automatischen Spracherkennung im Prinzip das nachbilden
soll, was in der Natur abläuft, laufen wir leicht gefahr, die Modelle für die
Realität zu halten. So manches schwer erklärliche Verhalten der Programme,
die wir entwickeln, ist darauf zurückzuführen, daß das zugrundegelegte
Modell der Wirklichkeit nicht ausreichend genau entspricht.
Bei der Frage nach der besten Art, Funktionen der Natur nachzubilden,
hört man oft das Argument, daß es nicht nötig sei, der Natur genau auf die
Finger zu schauen. Schließlich schlagen Flugzeuge ja auch nicht mit ihren
Flügeln. Aber auch wenn Flugzeuge starre Flügel haben und Autos keine
Beine, so ist ein Studium der Vorgänge in der Natur nicht grundsätzlich
wertlos.
Gerade in der automatischen Spracherkennung ist es so, daß die Art der
Modellierung der natürlichen Prozesse nicht wirklich überzeugend ist. Das
größte Problem ist, daß wir gar nicht wissen, was eigentlich modelliert werden
soll und welches das geeignetste Modell ist. Die am besten funktionierenden
Spracherkennungssysteme basieren fast ausschließlich auf Statistik. Wenn wir
einen Spracherkenner bauen, dann leiten wir keine Regeln dafür ab, welche
Eigenschaften bestimmte Laute haben, und wie man diese Eigenschaften
messen kann. Wir wissen nämlich gar nicht, welche Eigenschaften zum
Beispiel der Laut ” ah“ hat. Wir können uns vielleicht viele ” ah“-Laute hören
oder auch die aufgezeichneten und verarbeiteten Signale betrachten, wir
werden aber nur statistische Aussagen machen können, weil wir feststellen
müssen, daß häufig beobachtete Eigenschaften nicht notwendigerweise
vorhanden sein müssen. Und wenn wir dann noch verschiedene ” ah“-Laute
unter verschiedenen Bedingungen betrachten (geschrien, geflüstert, gesungen,
von Kindern gesprochen, von Rauchern gesprochen, usw.), stellen wir
sogar fest, daß sogar eine statistische Aussage über ihre Eigenschaften nur
schwer möglich ist. Zum einen kann es vorkommen, daß die akustischen