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Évaluation des systèmes de reconnaissance automatique de la parole pour les personnes atteintes d’aphasie : un cadre d’analyse de performance pertinent au milieu clinique

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Dupuis Desroches, Julien (2025). Évaluation des systèmes de reconnaissance automatique de la parole pour les personnes atteintes d’aphasie : un cadre d’analyse de performance pertinent au milieu clinique. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Ce mémoire présente un nouveau cadre d’évaluation conçu pour mesurer la performance des systèmes de reconnaissance automatique de la parole (RAP) lorsqu’ils sont appliqués à la parole aphasique. L’étude débute par une revue exhaustive de la littérature existante, identifiant les principaux défis liés à l’utilisation des technologies de RAP pour la parole désordonnée et mettant en lumière les lacunes des méthodes d’évaluation actuelles. En s’appuyant sur les mesures d’erreur traditionnelles telles que le taux d’erreurs de mots (WER) et le taux d’erreurs de caractères (CER), le cadre proposé introduit une analyse plus fine adaptée aux phénomènes spécifiques de la parole aphasique, y compris les paraphasies, les distorsions sémantiques et les disfluences. À l’aide de grands ensembles de données annotées et de modèles RAP de pointe, ce cadre a été appliqué à des tests empiriques afin de révéler les faiblesses propres à chaque modèle. Les résultats montrent que, bien que les systèmes RAP obtiennent généralement un WER acceptable sur la parole non aphasique, leur performance se détériore considérablement sur les échantillons de parole aphasique, en particulier pour la transcription des disfluences telles que les pauses remplies. Dans l’ensemble, cette recherche fournit des outils précieux pour les chercheurs et les cliniciens cherchant à améliorer les applications de la RAP dans le traitement et l’évaluation de l’aphasie.

Titre traduit

Evaluating automatic speech recognition systems for aphasic speech : a framework for clinically-relevant performance analysis

Résumé traduit

This thesis presents a novel evaluation framework designed to assess the performance of automatic speech recognition (ASR) systems when applied to speech affected by aphasia. The study begins with a comprehensive review of existing literature, identifying key challenges in applying ASR technologies to disordered speech and highlighting gaps in current evaluation methods. Building on traditional error rate metrics such as Word Error Rate (WER) and Character Error Rate (CER), the proposed framework introduces a more granular analysis tailored to the specific phenomena of aphasic speech, including paraphasias, semantic distortions, and disfluencies. Using large annotated datasets and state-of-the-art ASR models, the framework was applied in empirical testing to reveal model-specific weaknesses. Results show that while general-purpose ASR systems achieve acceptable WER on non-aphasic speech, their performance degrades significantly on aphasic speech samples, particularly in transcribing disfluencies such as filled pauses. Overall, this research offers valuable tools for both researchers and clinicians aiming to improve ASR applications in aphasia treatment and assessment.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire par articles présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise avec mémoire en génie des technologies de l’information". Comprend des références bibliographiques (pages 75-81).
Mots-clés libres: aphasie, reconnaissance automatique de la parole, cadre d’évaluation
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Ratté, Sylvie
Codirecteur:
Codirecteur
Ménard, Pierre-André
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie des technologies de l'information
Date de dépôt: 24 sept. 2025 18:37
Dernière modification: 24 sept. 2025 18:37
URI: https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3728

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