文摘

近年来随着信息技术的发展,人们与信息技术整合英语阅读,这有利于提高英语阅读的能力,培养大学生的人文精神。本文旨在研究如何扮演英语阅读在大学生人文精神的培养基于嵌入式传感器系统。本文提出了嵌入式语音识别技术的算法和一个语音识别技术的算法基于动态时间扭曲。语音识别技术有利于提高英语阅读效率,以及提高大学生的阅读兴趣。本文的实验结果表明,英语发展的速度已成为近年来越来越快,从2011年的30%到2020年的55%。虽然波动在中间,总体趋势是向上的。人们越来越重视英语,英语阅读的比例逐渐增加,从2011年的约20%至41%左右。因此,它可以知道英语阅读的重要性变得越来越高,有必要培养大学生的人文精神通过英语阅读。

1。介绍

随着科学技术的进步,人类已经进入了信息时代。电脑和各种嵌入式数字设备扮演非常重要的角色在这个繁荣的数字时代。语音识别是人类传递信息的技术和技术机器阅读的声音信号并将其转换为文字和命令。经过多年的发展,语音识别技术已经取得了长足的进步,表现出伟大的应用可能性。

随着电脑的发展,必不可少的移动设备在人们的生活中继续增加。为了使这些设备操作更加方便和自然,基于语音识别技术的嵌入式应用软件是必需的。在这个领域的研究正变得越来越受欢迎,可以换成语音操作和手动操作。

本文的创新如下:(1)介绍了嵌入式传感器系统的理论知识和人文精神的培养。本文还使用了嵌入式语音识别技术来分析嵌入式传感器系统如何促进英语阅读的影响大学生人文精神的培养。(2)阐述了嵌入式语音识别技术基于时间扭曲。本文发现,语音识别技术可以有效地促进英语阅读通过实验,有效地培养大学生的人文精神。

2。相关工作

近年来教育的蓬勃发展,人们越来越重视英语阅读。邵等人发现了一个嵌入式高温传感器智能发动机和其他智能机械系统。这高温传感器是直接建在航空发动机涡轮叶片的表面通过微加工技术。但传感器制造面临着两大挑战:高温电气绝缘和弯曲的软光刻技术。他们进行了一系列的复杂的高温实验研究高温特性的准确性和精度。结果表明,温度在高温系统会导致固有的高温测量中的错误。学者们进行了高温实验,但是他们没有列出实验数据和比较数据1]。Bouain发现多传感器架构广泛用于更好地理解环境的智能汽车。丰富的环境中使用多个传感器处理感知任务是一种自然的解决方案。大部分的研究工作都集中在基于知觉任务的实现,和很少有人注意到自定义嵌入式设计。他提出了一个多传感器数据融合嵌入式设计车辆测距传感器感知任务。学者提出了嵌入式传感器感知车辆但并不能证明这个方法的可行性2]。段发现,国家提出了基于活动教学法在英语阅读教学中。随着时代的发展,对英语教师的需求是变化的,因为教育工作者高度重视现代信息技术的应用和基于活动的。因此,在如何使用英语阅读教学活动方法,他设计了三个学习活动。三个学习活动设计的学者,但他没有给出具体的介绍这三个活动,所以这三个活动的真实性无法证实[3]。吴发现,在英语阅读教学中,有必要促进学生思维的发展质量。这是一个重要的英语主题的关键能力的一部分。然而,当前英语阅读教学过分强调语言知识的输入,提取的基本信息,和阅读策略的应用,而忽视学生思维品质的培养。因此,如何培养学生的思维在英语阅读教学质量已经成为一个迫切需要解决的重要问题。尽管学者提出,思维品质是迫切需要解决的问题,他没有提到如何解决这个问题4]。周展示了传统的英语阅读教学方法的局限性。他进一步探索多媒体教学的可行性和有效性在初中英语阅读教学。它包括阅读教学活动的设计和多媒体在课堂教学的应用和评价过程。他给学生提供了有效的学习方法。但他没有详细说明传统的英语阅读教学的缺点5]。Munandar和Srimurni的研究旨在分析嵌入式系统的有效性,提高学生的阅读理解能力。他们做了研究,发现教师面对学生阅读理解教学中存在的问题。为了找到答案,他们雇佣一个实验定量研究方法。统计数据的采集和解释之后,他们得出的结论是,定向阅读活动的方法可以提高学生的阅读理解能力。同时,研究发现,这一战略还可以增加和提高学生的词汇量和阅读能力。然而,学者的定量研究并未详细描述它,导致一个不切实际的和可靠的结论6]。Alenezi发现阅读是一个重要的战略和终身学习成功所必需的技能。他的研究探讨外语学生的知识和信仰用英语阅读理解策略。他还打算确定之间有显著相关学生的英语阅读理解策略的基本知识和他们的信仰有关阅读理解策略。他的研究使用定量方法,使用forty-item问卷收集的数据。学者用问卷调查法研究基本知识和信仰之间的关系,但没有得出结论(7]。

3所示。基于嵌入式语音识别技术的方法

3.1。英语阅读和人文精神培养的概念

现在的信息时代,人们生活在是各种数据和信息泛滥的时代,也是一个充满问题的时代。在丰富人们的生活,人们必须不断地分析、判断和选择。巨大的信息可以很容易影响学生的认知。面对各种各样的观点,它是反复强调在教育学生“拒绝盲目服从。“不是盲目信仰的关键是培养批判性思维的思维习惯;也就是说,学生必须积极培育人文精神(8]。强调大学生的程度在课本知识和人文精神如表所示1。

如表所示1在2015年,86%的大学生认为知识更重要的是,只有14%的大学生认为,人文精神的培养也是非常重要的。综合语言能力的形成是建立在学生的全面发展学习技能、语言知识、情感态度、学习策略和文化意识。随着现代教育的不断发展,人文精神已经成为教育领域的一个热门话题。作为一种语言,英语也必须承担的重要任务培养学生“人道主义精神的教育,以促进学生的发展和培养学生更全面和高素质人才9,10]。英语学习嵌入式系统的原理图如图1。

如图121世纪,是知识和信息的时代。嵌入式技术的快速发展,学习机器的功能并不仅限于电子词典的范围。机器学习可以学到各种各样的话题同时,和它们的功能也更强大的(11]。无线传感器网络是一种面向任务的多个节点组成的无线自组织网络,如图2。

如图2无线传感器网络由多个传感器节点分散在高密度,并且每个传感器节点具有特定功能的数据收集、处理和无线通信(12]。嵌入式通常是指嵌入式系统。嵌入式系统由硬件和软件组成。它是一种设备,可以独立运作。其软件内容只包括软件操作环境和操作系统。硬件内容包括各个方面,包括信号处理器,内存和通信模块。传感器节点结构如图3。

如图3,嵌入式无线传感器网络也可以在教育领域发挥巨大的作用。例如,一个学习机器配备了无线通讯模块可以自动形成一个网络教育过程,包括教育交流和资源共享。无线传感器网络是一种分布式传感器网络。的提示是传感器可以感知并检查外面的世界。传感器在传感器网络无线通信。因此,网络设置灵活,设备位置随时可以改变。它也可以有线或无线连接到互联网。这是一个多次反射形成的自组织网络无线通信。在中国的核心素养的框架下,“关键问题”的能力是一个跨学科的能力,需要共同努力和实现在各个领域(13]。在英语学科,英语课程承担培养学生的任务的基本的英语能力和发展学生的思维能力。关于学生应该阅读能力,课程标准是学生阅读理解、预测、判断和概括。合理的预测,严格的推理,和明智的判断从批判性思维的支持是分不开的14]。

英语阅读过程是一个互动的视觉和非可视信息。视觉信息是指所有使用文字符号来传达意义通过表面结构,如基本的单词和解释文本。非可视信息包含世界通用知识和专门知识,和它比视觉信息更重要15]。英语阅读图所示4。

如图4英语阅读是一个复杂的认知活动。读者在阅读的过程中,不是被动地接受知识,而是根据自己的理解重新组织语言的过程的知识,经验和文本的意义。因此,在整个阅读过程中,理解必须包括在内。英语批判性阅读符合英语学科的核心竞争力的要求,以及时代发展的要求和学生思维的发展16]。这有助于促进学生的批判性思维的发展,提高他们的深刻理解阅读材料。语音识别技术的应用图所示5。

如图5,任何技术可以帮助进一步扩大人类的生存空间,促进人类的生活方式。一般来说,语音识别的方向是更好地为人类服务。为了实现这一目标,语音识别技术还需要使跳跃的地区,和大多数语音识别模式是基于一种语言。如果用户输入中文和英语等多种语言,语音识别的准确性将大幅下降17]。为了克服这一问题,本文采用一种混合语言模式方法成为语音识别研究今天的主题18]。

3.2。语音识别算法基于动态时间规整(DTW)

动态时间扭曲是时间的非线性计算方法,该方法结合了扭曲和距离测量。其目的是将单词的时变特性转换成一致的时间段(19]。该算法是基于动态规划的概念,这是一个早期经典的语音识别算法。通常用于识别孤立单词小词汇量。动态时间扭曲如图6。

如图6动态时间规整算法是动态规划算法,计算两个时间序列的相似性,特别是一系列不同长度。主要用于时间序列数据,如孤立词语音识别、手势识别、数据挖掘和信息检索。网格中的每个交点代表之间的交叉测试模式框架和培训模式框架。DTW算法的目标是找到一个路径通过多个网格点在这个网格。网格点的路径通过测试的帧数和参考模板用于距离计算(20.]。为了使道路不太斜,DTW算法给出了以下约束在动态扭曲,和边界条件公式(1):

假设参考模板特征向量序列的模板库 ,然后DTW算法满足公式(2):

的输入向量之间的距离吗n帧的参考向量米th坐标系,D是两种声音的距离测量。语音信号的预处理部分包括规范化和预加重。归一化是一种简化计算的方式;即维表达式转化为无量纲表达式并成为一个标量。这种方法通常用于各种计算。因为体积的言论影响每个语音帧的能量值,能量归一化排除体积的差异每个人的演讲(21]。具体方法是公式(3):

其中,代表了语音信号的最大振幅,代表了最小振幅。

高频损失发生演讲后发出的嘴唇。为了弥补这些高频损失,需要预加重处理,每一帧的声音信号将强调在高频率和高频过滤器,过滤和高效过滤器主要用于捕获微粒尘埃高于0.5和各种悬浮物,各种过滤系统的终端过滤,如公式(4): 在哪里在0.9和1之间,preemphasized信号公式(5):

信号的频谱泄漏发生由于直接截断(一个矩形窗口)。为了提高频谱泄漏的情况,添加一个不规则的窗口。它通常是一个加汉明窗。因为汉明窗的幅频特性是,旁瓣衰减很大,主瓣峰值的衰减和第一副瓣峰值可以达到43分贝。特定的窗口方法如下:人们设定一个语音信号 。汉明窗的表达公式所示(6):

之后窗口(乘以汉明窗),转换为语音信号 。的价值是在0和1之间。如果该值的不同,相应的汉明窗也会不同。一般来说,更大的价值 ,奉承汉明窗的形状。汉明窗的形状变化在不同的值显示在图7。

如图7、培训的过程实际上是提取一个共同的模板功能从多个输入信号作为训练样本。一般来说,当有更多的样品和样品之间的差异小于临界值,得到模板是最可靠的。就是这样的一个模板最佳匹配实际的价值标准。更可靠的模板,模板匹配的精度就越高。模板匹配是一种最原始的和基本的模式识别方法。它研究一个特定的模式对象位于图像,然后认识到对象。这是一个匹配的问题。这是最基本和最常用的匹配方法在图像处理。

当执行模板匹配时,动态时间扭曲算法使累积距离路径所示公式(7):

其中,T代表输入模板,R代表了参考模板,t和r的特性系数帧对应的输入模板和参考模板,分别和P是最重要的特性系数。

可以通过执行欧几里得距离矩阵操作相应的输入模板的框架和参考模板,然后结合定义的前进方向,也就是说,当地的决策函数,累积距离矩阵可以得到。欧氏空间是一个特别的度量空间,在集合管的定义过程中发挥作用,包括欧几里得和非欧几里得的几何图形。

3.3。基于卡尔曼滤波器的嵌入式语音识别系统

卡尔曼滤波是一种滤波方法,使用最小均方误差预测误差的准则执行线性无偏估计语音信号从noise-contaminated观察信号。卡尔曼滤波是一种方法,使用一个线性系统的状态方程。一个算法,最优估计系统状态通过系统输入和输出观测数据。由于观测数据包括系统中的噪声和干扰的影响,最优估计也可以被视为一个过滤过程。整机全极线性语音信号可以表示为一个输出self-recursive过程由白噪声驱动的。短期固定的假设下,纯语音信号可以建立l阶AR模型,即公式(8): 在哪里线性预测系数,是均值为0,方差是吗高斯白噪声是干净的语音信号。根据分析、语音信号的数学模型与加性噪声可以被描述为公式(9): 在哪里是干净的语音信号,是添加剂背景噪声均值为0,方差吗 ,和和是不相关的。在理论分析中,方差必须认识,但在实际应用中,是未知的,通常的做法是使用第一帧语音信号的估计。快速改进的卡尔曼滤波算法公式所示(10):

自推断从观测数据,判断阈值有一定的误差,遗忘因子可以用来减少错误。然后,判断阈值更新公式(11):

遗忘因子的权重因子误差函数。引入的目的是给予不同的权重原始数据和新数据的算法能够快速响应输入过程的变化特征。在这里,遗忘因子的特点也可以用来减少错误。当背景噪音变化从大到小,确定阈值你可以改变从大到小。

两个需要计算信噪比的比较。目前语音帧的信噪比,如公式(12):

另一种是整个语音信号的信噪比,如公式(13):

当小于或等于什么或小于0,人们可以认为这个演讲框架很可能是噪音。

3.4。隐马尔可夫算法

统计模型,隐马尔可夫模型(HMM)起源于1980年代。隐马尔可夫模型不仅可以描述静态随机过程也是动态这些随机过程之间的转换。通过这种方式,可以更好地描述语音信号。隐马尔可夫模型,统计分析模型,成立于1970年代。在1980年代,传播和发展,已经成为信号处理的一个重要方向。它已成功地应用于语音识别、行为识别、文字识别、故障诊断。因此,与传统的基于模板的模型相比,隐马尔科夫模型在今天的语音处理领域更广泛的引用。HMM模型是由多个州组成的。随着时间的变化,每个状态会发生变化,存在于一个状态。每一个观测向量输出概率对应一个不同的状态。 The HMM model is shown in Figure8。

如图8与其他现有识别算法相比,HMM方法的优势在于它易于使用其他信息如语音和语言模型。连续语音识别的独特优势。然而,其缺点是复杂的计算和长训练序列,即公式(14): 在哪里从状态转移概率当过渡州 。系统的初始状态的概率 , 表示初始状态的概率 ,也就是说,公式(15):

因此,一个模型可以表示为一个八隅体模型,并使用这个模型,可以生成一个观察序列。

的激励源激励模型包括沉默和声音,和沉默的信号是一个线性系统的输出兴奋通过一系列的白噪声。表示信号是由一个周期性的脉冲发生器,和这段时间取决于基本频率和采样频率。传递函数是指的拉普拉斯变换之比线性系统响应的拉普拉斯变换在零初始条件下激发。其传递函数公式(16):

其中,是声门的脉冲传递函数,是声道模型的传递函数发生器,然后呢辐射模型的传递函数。

声门的静脉是用于语言研究的一个术语来描述声带的操纵的影响声音的质量在演讲。从机械的角度来看,声门的皮瓣组织产生的脉冲声襞地区及其差距,统称为声门。为了使励磁信号表示声音的的实际波形声门的脉搏,有必要通过声门的脉冲滤波器模型,转换为公式(17):

其中,和很近,所以无声的信号可以模拟随机白噪声。通道模型是通道传递函数,及其表达公式(18):

辐射模型一阶高通滤波器的表达式是公式(19):

语音信号是一种大容量的数据。的前提下识别和存储在本地计算,嵌入式系统需要的硬件资源配置相对较高,如处理器芯片规格,内存容量和外围电路的接口。作为一个模拟信号携带特定信息,声音已成为获取和传播信息的重要手段在人们的社会生活。语音信号处理的目的是提取有效的语音信息在一个复杂的语音环境。环境干扰信号的影响,在演讲的过程中传输不可低估,所以语音信号处理的抗噪能力已成为一个重要的研究方向。

今天,许多用户通过语音技术,丰富他们的生活使用语音命令电脑技术。它将文本转换为语音朗读。然而,计算机仍然需要大量的训练来识别用户的言论。除了喇叭本身的影响,最重要的因素是环境噪音。在嘈杂的公共场所,人耳可以自动通知声音来源,需要注意。然而,电子设备没有这个自滤函数,不能识别音频源的有效信息。目前,最好的方法在一个嘈杂的环境中使用语音识别技术当然是抗噪音的麦克风,但这对于大多数用户来说是不可能的。如果一个抗噪音的麦克风是安装在设备,这将大大增加成本。因此,如何克服这种语音识别问题仍然是一个艰巨的任务。

3.5。教学培养人文精神和实现

在现代学术界,人文主义精神的形成通过自省和感知的心,取决于语言的基础,文学、历史、哲学、音乐、艺术等。它包括道德、情感、态度、价值观、自由、自我意识、社会法律与现实情况相结合。它定义了批评,超越,判断,和反思生命的意义和价值。人类是一种基于完整的实现人生目标和全面自由发展。它是一种文化精神和生活标准相结合的原则,终极关怀和现实关注生命的价值。

在新的世纪里,中国全面促进创新教育,坚持以素质教育为核心,坚持道德教育和“学习是一个人”作为素质教育的指导思想。高质量的教育内容包括知识、能力、意识形态和道德,和健康的人格。其核心是让人们接受教育健康、和谐地成长,重视学生的学习“以人为本。“人文精神的培养被认为是人文教育的核心内容。人文精神的特征图所示9。

如图9,现代人文精神可以说是一个免费的人文精神。这是一个人类意识,尊重人的价值和尊严,保障人权,实现人类的目标和理想。但这自由人文精神必须建立在一个有序的人文平台,这是一个规则,每个人都应该遵循。因此,人文精神强调人类利益和追求的自由发展和人类创造力的充分发展。它强调人自身的进步和持续改善自我,人的自我实现,人们的人格独立和主体性。

一般来说,中国教育主要是基于科学的指导,这有利于知识的传播和发展。而是因为它忽略了认知和情绪,它会带来一系列的问题。作为一种语言,尤其是作为一门外语,英语是一个非常实用的学科。但在教育实践中,人们仍然误解它。其实用性并没有引起足够的重视,主要体现在以下方面。

从教育目标的角度来看,现代教育作为高科技和高智商的培养人才的终极教育目标。因此,外语教育通常是一样的物理,化学和数学教育,忽视学生情感体验的积累。

从教学方法的角度,因为过分强调知识的重要性,忽略学生的主观能动性。教学方法是纯知识教育方法,简化和单调的教学方法将严重削弱了学生对学习的热情,使学生完全成为知识的“填充”。

学生缺乏大量的语言知识和实践能力。更糟的是,许多学生失去兴趣和信心继续他们的研究。它还缺少美德、责任和感情,这是完全相反的主张人类精神。因此,我们必须积极促进人道主义精神的培养,在英语教育中实现情感教育。

4所示。实验和分析英语阅读的影响在人文精神的培养

4.1。实验分析基于时间扭曲的模板匹配

有5个训练样本在这个实验中,实验分为外部测试(模板)和内部测试(B模板)。他们是指未经训练和培训记录,分别。这些声音信号的采样频率是16赫兹,和抽样大小是8位。本文从相同的随机选择10倍(即实验者的训练样本演讲。,单个样本)进行匹配测试。

从实验数据表2和3可以看出,其他条件保持不变的条件下,一般来说,越富裕的语音信号参与培训,更准确的获得的模板,以便识别精度也相对较高。

人类社会已经进入了21世纪;随着经济全球化和社会生活信息化,英语的重要性越来越明显。许多国家把英语教育作为基础教育的重要组成部分,并将其在一个重要的位置。经过十年多的英语学习在小学和中学,很多学生只学会了支离破碎的语言知识没有相应的人文素质。他们只有文化的基础知识和文化背景。一些有独特的个人观点,但是他们没有完整的价值观和世界观。英语的发展趋势和英语阅读的比例从2011年到2021年在图所示10。

如图10,经济全球化和社会生活信息化挑战传统的英语教育,和传统英语教育暴露出了许多问题。其中,缺乏人文精神是一个不容忽视的问题。目前,倾向于应试教育在中国的许多地区仍然严重。作为一个纯粹的应试工具,英语科目在高中学校不能充分发挥英语学科的情感教育功能。如果只注重知识教育,忽视了学生的情感、态度、个性、兴趣、和其他nonknowledge因素,它只能培养一个学生不能全面发展。

4.2。培养学生的人文素养策略在大学英语阅读

4.2.1。准备结合信息技术

语言不仅包含一个国家的历史和文化背景,但也包含积累的价值观,思维方式,生活方式和精神水平。因此,它是必不可少的,渗透人文教育在大学英语阅读。仔细阅读是一个重要的部分在教室里阅读课程,让学生思考和改善文化的结果。教师引导学生注意单词的深层含义上下文和引导学生探索作者的态度和观点。然后,本文掌握文章的主要结构和段落之间的逻辑关系从macroperspective和矿山的文本主题。一个完整的基础上,对文本的语言和结构的理解,学生可以根据自己的背景知识和文字交流,使其冲突。

4.2.2。积极变化的概念,提高学生的英语阅读计划

英语阅读是一个重要的方法来培养学生的人文精神。只有当老师认识到它的重要性可以学生喜欢英语阅读,提高质量,促进学生的内化。为了让学生更好地理解英语阅读的重要性,教师首先应该改变他们的观念。它认为英语阅读是英语教育的一个重要组成部分,坚决相信课外阅读会直接影响英语学习的效果。

4.2.3。丰富课外阅读的内容,建议必要的阅读列表和相应的阅读资源

有必要实践指导学生的课外阅读。教师每学期必须包括课外阅读他们的教育计划。它为学生提供了一个特定的阅读列表并选择英文报纸,杂志,网络资源,原创文学作品,最初的重写,和其他学生的课外阅读材料。对于课外阅读,应该让学生分成类别,或让学生读一些感人的报价,等等。其次,学生可以安排课外阅读内容根据实际情况和去图书馆或书店找自己喜欢的书。在英语教育中,教师必须注重每个学生的主体地位,充分发挥自己的能力,提高学生的整体英语水平。

5。结论

人文教育的概念有很大的影响对现代教育和人文精神的培养有助于提高英语专业的综合素质。目前,缺乏人文精神教育是大学英语专业所面临的真正的问题。它严重阻碍了学生的整体增长。因此,本文主要关注如何使用嵌入式系统来提高英语阅读的影响对人文精神的培养。本文给出了嵌入式系统的详细说明和人文精神培养的理论知识,实现呼应了主题的目的。在方法部分中,基于语音识别技术,提出了一种基于动态时间扭曲的语音识别技术算法(DTW)和嵌入式语音识别基于卡尔曼滤波器。我们都知道,英语阅读是通过学习机器和各种工具来实现更高的阅读效率。因此,语音识别也变得非常重要。本文还总结了人文精神的培养中存在的问题。在实验部分,分析近年来英语的发展趋势,英语阅读在英语的比例。 This paper finds that people are paying more and more attention to English and paying more and more attention to English reading. At the end of the experiment, some suggestions are given for the cultivation of humanistic literacy of college English reading middle school students. All in all, it is very meaningful to improve the cultivation of humanistic spirit through English reading.

数据可用性

使用的实验数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称他们没有利益冲突的报告对于本研究。

确认

这项工作是支持的一般项目“上海财经大学浙江学院的大学生人文精神的建设研究”(2017),浙江省文化和旅游研究和创新项目(2020 kyy009),和浙江大学的人文社会科学研究基金的技术(GZ20511200009)”研究在公共事件应急语言服务系统的建设。”