Fraunhofer 對 2025 年會話式 AI 的未來願景是什麼？

人工智慧正以前所未有的速度向前發展，而會話式人工智慧更是其中的佼佼者。本文將探討歐洲首屈一指的應用研究機構 Fraunhofer 所進行的突破性研究。我們將探討他們對會話式 AI 的獨特願景、對數位主權的堅定承諾，以及他們為重新定義人機互動而開發的一系列技術。本概述涵蓋了從核心音訊增強到複雜的連續問題解答等所有內容，讓您深入了解 SPEAKER 平台及其在眾多領域的轉型潛力。

重點

Fraunhofer 是會話式 AI 研發的關鍵力量。

確保數位主權是他們人工智能工作的基本原則。

提高語音品質和改進語音識別是他們技術堆疊的核心。

知識圖形對於建立真正的智慧型情境對話系統是不可或缺的。

SPEAKER 平台旨在整合多樣化的會話式 AI 技術，並加速創新。

在 Fraunhofer 瞭解會話式 AI

什麼是會話式人工智能？

Conversational AI 是指能讓機器以自然、類似對話的方式理解、處理和回應人類語言的技術。從基本的聊天機器人到精密的語音助理和智慧型裝置，都是這個領域的動力。

Fraunhofer 認識到這個領域的戰略意義，因此投入大量資源來推動其發展。他們的目標是設計出不僅智慧，而且安全、隱私，並完全符合歐洲法規標準的解決方案。

任何會話式 AI 的效能都取決於三項核心能力：

• 理解自然語言：準確詮釋人類語言的所有細節和上下文線索是最基本的。
• 產生相關回應：撰寫有意義且符合對話流程的回覆或啟動行動。
• 保持上下文：保留對話早期的資訊，以確保持續交流中的連貫性和相關性。

這些能力對於創造出能夠在不同場景中與人自然互動的人工智慧來說至關重要。

驅動會話式人工智能的關鍵技術包括

• 自然語言處理 (NLP)：讓機器能夠解析並產生人類語言的演算法套件。
• 機器學習 (ML)：從資料中學習以持續改善其理解力與效能的模型。
• 知識圖表 (Knowledge Graphs)：結構化的資訊網路，可讓人工智慧系統存取、連結及推理大量的知識。

Fraunhofer 的會話式 AI 開發方法

Fraunhofer 在會話式 AI 方面的策略是由三個原則所定義：對數位主權的堅定承諾、以模組化和適應性系統為中心的設計哲學，以及對實用性和真實世界適用性的高度關注。

他們研究的動機是，開發能獨立於大型外部雲端生態系統運作的人工智能，從而保障資料安全和使用者隱私的迫切需要。

Fraunhofer 的會話式 AI 工作由其兩個領先的研究所合作帶頭進行：

• Fraunhofer IAIS（智慧分析與資訊系統研究所）：人工智慧、機器學習與知識圖形技術的卓越中心，擁有超過 300 位資料科學與人工智慧專家的團隊。
• Fraunhofer IIS（積體電路研究所）：音訊、媒體和感測器技術的全球領導者，擁有超過 1,000 名音訊處理和認知系統的專家。

透過結合 IAIS 的演算法能力與 IIS 的音訊工程專業知識，Fraunhofer 在會話式 AI 開發方面建立了強大的統一戰線。

弗勞恩霍夫會話式人工智能技術的基石

語音品質增強與語音辨識

口語指令的旅程始於擷取清晰的音訊。在嘈雜的實際環境中，這是一項重大挑戰。

為了解決這個問題，Fraunhofer IIS 創造了UpHear 語音品質增強技術。此系統的設計目的在於

• 降低噪音：積極抑制背景聲音，隔離講者的聲音。
• 消除迴音：消除會扭曲音訊和混淆語音辨識引擎的回饋和迴音。
• 擷取語音訊號：將主要語音與環境中的其他音訊來源乾淨分離。

這種強大的音訊預處理功能，對於建立語音辨識系統至關重要，無論在繁忙的辦公室或移動中的汽車，都能在任何地方可靠地執行。

採用 UpHear 技術的著名產品：

• Yandex Station 智慧型喇叭
• LG XBoom 智慧型喇叭
• Kandao Meeting 360 會議系統

一旦音訊是原始的，就必須轉換成文字。Fraunhofer IAIS 開發高準確度、適應領域的語音辨識模型，以完成這個關鍵步驟。

序列式問題回答與知識圖表

序列式問題回答超越了單一指令的互動，可實現真正的多輪對話，使用者可根據先前的答案提出後續問題。

這項先進的功能是由以下各項所提供：

• 知識圖表：結構化的知識庫，可作為 AI 的長期記憶與推理引擎。
• 情境理解：系統追蹤對話歷史的能力，並藉此詮釋每個新查詢背後的意圖。
• 推理能力：將知識圖形中不同的事實進行邏輯連接以推斷出新資訊的技能。

這些元素結合起來，讓人工智慧能夠提供細微、資訊豐富且具情境感知的回應。

知識圖表如何強化會話式人工智能：

知識圖表將資訊組織為相互關聯的實體，使人工智能系統能夠：

• 存取相關資訊：立即擷取與使用者問題相關的資料點與事實。
• 推理關係：了解並追蹤不同概念之間的關係（例如，一個人、他們的創作和他們的出生地）。
• 產生符合情境的回應：提出與使用者的直接查詢和更廣泛的對話情境直接相關的答案。

例如，用戶可能會問："勃蘭登堡門是什麼？系統會查詢其知識圖表，將其識別為柏林的地標，並提供歷史細節。該圖表還儲存了勃蘭登堡門與其建築師Carl Gotthard Langhans 之間的關係。

多重跳轉範例：如果使用者接著問：「他是從哪裡來的？」系統會執行「雙跳」查詢。系統首先會找到 Langhans 的實體，然後根據關係找到他的出生地波蘭，從而提供精確而連貫的答案。

語音合成 (文字轉語音)

對話環路以 AI 的大聲回應結束。這需要將文字回應轉換成自然、類似人類的語音。

Fraunhofer IIS 先進的文字轉語音（Text-to-Speech）技術擅長於

• 產生高品質的音訊：產生清晰、流暢、悅耳的語音。
• 適應不同的聲音和口音：創造一系列的語音角色，以符合各種應用程式或使用者的喜好。
• 控制語調和音調：調整節奏、強調和音調，以傳達正確的意思、情感和細微差異。

這些功能是讓與 AI 互動不只是功能性，而是引人入勝和自然的關鍵。

文字轉語音（Text-to-Speech）技術可實現動態回應，例如

• 「博物館細分為......」
• 「柏林工業大學......」
• 「是的，請問這個城市......」
• 「北風與陽光」
• 「這取決於我的工作，但我真的...」
• "En behertzet Kölle Allaaaf..."

如何使用會話式人工智能平台

如何透過使用其平台提高資料安全性？

建立在數位主權原則上的平台，可讓您完全掌控自己的資料。

• 資料保持安全，並直接在使用者的裝置上或其控制的基礎架構內處理。
• 消除核心處理對外部第三方雲端服務的依賴。
• 所有資料處理的設計完全符合 GDPR 和其他隱私權法規。

SPEAKER 平台定價

SPEAKER 平台的定價

雖然 Fraunhofer 正在開發創新的 SPEAKER 平台，但尚未公開有關定價模式、付款結構或相關成本的具體資訊。有興趣的用戶應留意 Fraunhofer 官方網站的最新更新和詳細的定價方案。預計最終成本會根據會話式 AI 技術的特定用例和部署範圍而有所不同。

SPEAKER 平台的優點與缺點

優點

毫不妥協地專注於數位主權與強大的資料安全性。

模組化架構有助於客製化和輕鬆整合至現有系統。

提供合作的生態系統，旨在刺激創新與合作。

缺點

平台仍在積極開發中，其完整的實際效能仍有待全面驗證。

整合和協調各種獨立模組可能需要一段技術學習曲線。

會話式人工智能技術的使用案例

在汽車中測試會話式人工智能

將會話式人工智能整合到汽車中可大幅提升駕駛體驗。它可讓駕駛者透過自然語音取得導航協助、當地資訊或娛樂，減少分心。舉例來說，駕駛人可以詢問附近的餐廳，或是在長途旅行中與 AI 進行休閒對話。

常見問題

Fraunhofer 的會話式 AI 方法是什麼？

Fraunhofer 的方法建基於三大支柱：以數位主權作為資料控制的優先順序、開發模組化且靈活的解決方案，以及確保所有技術都以尊重使用者隱私的實際應用為基礎。

弗勞恩霍夫會話式人工智能技術的關鍵組成部分是什麼？

核心技術元件包括語音品質增強 (UpHear)、進階語音辨識、以知識圖表為動力的連續問題解答，以及高保真語音合成 (Text-to-Speech)。

什麼是 SPEAKER 平台？

SPEAKER 平台是一項即將推出的 Fraunhofer 計畫，旨在將會話式 AI 技術統一為企業提供具凝聚力的產品。它著重於提供主權語音助理模組，並預計在 2026 年左右推出可測試的版本。

相關問題

Fraunhofer 如何確保會話式人工智能解決方案的資料安全性與隱私權？

Fraunhofer 透過其數位主權架構確保資料安全。這可確保使用者資料在其控制範圍內，避免外部雲端依賴，並確保遵守 GDPR 等嚴格法規。這種方法旨在讓客戶資料在預設情況下受到保護並保持隱私。