АБСОЛЮТНО АВТОНОМНЫЙ ГОЛОСОВОЙ ПОМОЩНИК ШКОЛЬНИКА НА БАЗЕ ИИ
Аннотация
Целью работы является создание полностью автономного помощника для школьников, способного отвечать на вопросы из школьной программы без подключения к интернету и электросети. Для реализации использовались следующие методы:
• Локальная обработка речи с применением нейросетевых моделей и индексация учебников по географии в FAISS для оперативного поиска ответов;
• Генерация голоса через статистический параметрический синтез и технологию HTS;
• Моделирование корпуса в Компас-3Д, Fusion 360 с последующей печатью на 3D-принтере;
• Оптимизация электропитания для модулей с разным напряжением (4, 5, 19 В) от единого источника 19 В;
• Подавление шумов от импульсных источников питания с помощью синфазного дросселя и устранение артефактов (щелчков) в цифровом усилителе класса D.
Полученные данные подтверждают работоспособность устройства: мощность воспроизведения — 25 Вт, время автономной работы — 10 часов от аккумулятора LXT
BL1820B, возможность преобразования любых плоских поверхностей (стол, доска, окно) в аудиоустройства. В ходе работы освоены инструменты анализа сигналов (осциллограф), протестированы LC фильтры, оптопары, разработано программное обеспечение на Python.
Теперь мой помощник отвечает на вопросы по географии (а скоро и по другим предметам!) даже без интернета и розетки. Я сам напечатал корпус на 3D-принтере, придумал, как запитать все части от одной батареи (даже те, что работают на 4 и 5 вольтах!), и убрал шумы от блока питания — теперь звук чистый, без щелчков. Можно прикрепить его к столу, доске или окну, и они превратятся в колонки! Думаю, такой прибор поможет многим ребятам учиться весело: не надо гуглить в телефоне, а можно просто спросить у «умного стола». Ещё я убедился, что сложные задачи (вроде фильтров и синтеза голоса) решаются, если включить голову и пробовать разные идеи. Теперь я хочу добавить моему умному помощнику знания по истории и биологии!
Цель проекта
Сделать помощника учителя, работающего автономно и способного отвечать на вопросы по предмету.Задачи
- Перевести учебники по школьной программе (сначала географии) в FAISS-индексы для быстрого поиска ответов без интернета.
- Настроить локальную нейросеть для распознавания голосовых запросов и генерации ответов с помощью статистического синтеза речи (HTS).
- Спроектировать и напечатать на 3D-принтере компактный корпус, который можно крепить к любым плоским поверхностям (стол, доска, окно).
- Решить задачу питания всех компонентов от одной батареи (LXT BL1820B), включая модули с разным напряжением (4 В, 5 В, 19 В).
- Устранить шумы от блока питания и «щелчки» при воспроизведении с помощью синфазного дросселя и настройки цифрового усилителя класса D.