用於數據高效代碼切換語音識別的強化學習
研究人員提出了一種基於可驗證獎勵的強化學習(RLVR)方法,用於將音頻語言模型適應代碼切換語音識別。僅使用10%的數據,RLVR在Qwen2-Audio上跨越10個語言對達到了全數據集監督微調的性能,且增益零樣本遷移到人類錄音的代碼切換語料庫。
近年來,代碼切換語音識別(ASR)成為多語言語音處理中的一個重要挑戰。當説話人在同一句話中混合使用多種語言時,傳統的ASR系統往往在語言邊界處失敗,導致翻譯錯誤和腳本污染(即輸出包含錯誤的文字系統,例如在中文上下文中出現拉丁字母)。音頻語言模型雖然能處理多語言輸入,但其解碼過程並未針對代碼切換進行優化。
針對這一問題,Ziwei Ye等研究人員提出了一種基於可驗證獎勵的強化學習(RLVR)方法,利用分組相對策略優化(GRPO)實現數據高效的模型適應。該方法創新性地將錯誤率獎勵與腳本保真度獎勵相結合:錯誤率獎勵懲罰翻譯錯誤(如將英文單詞誤譯為中文),而腳本保真度獎勵則糾正錯誤的書寫系統(例如確保中文句子的輸出使用漢字而非英文字母)。此外,他們還設計了一個兩遍草稿-精煉流程,首先生成初步轉錄,然後通過獎勵機制精煉結果。
實驗以Qwen2-Audio為可復現測試平台,覆蓋10個語言對(包括中英、英法、英西等),僅使用TTS生成的代碼切換語音進行訓練。結果表明,僅需10%的訓練數據,RLVR的性能即可與基於LoRA的全數據集監督微調(SFT)相媲美,甚至在類型學距離較大的語言對上(如中文-阿拉伯語)提升更為顯著。錯誤率獎勵有效消除了翻譯錯誤,而腳本保真度獎勵則在不犧牲其他性能的前提下減少了腳本污染。更值得關注的是,這些增益能夠零樣本遷移到人類錄音的真實代碼切換語料庫,展示了方法的泛化能力。
該研究成果已被Interspeech 2026接收,為多語言環境下的代碼切換ASR提供了一種實用、數據高效的適應方案。未來,該方法有望擴展到更多語言對和更復雜的多語言混合場景。