Apple forscht: Smart Speaker erfasst Umgebung durch stetes Lauschen

Durch eine Ger?uschanalyse k?nnen Smarthome-Ger?te ihre Umgebung erfassen und so wirklich nützlich werden, schreiben Forscher.

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Eine Audioanalyse k?nnte Ger?ten wie dem HomePod erm?glichen, ihre Umgebung kennenzulernen.

(Bild: Apple)

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Forscher von Apple und der Carnegie Mellon University haben eine Technik zum Erlernen von Umgebungsger?uschen vorgestellt. Vernetzte Heimautomatisierungsger?te wie etwa Smart Speaker haben bislang nur ein "minimales Verst?ndnis" darüber, was in ihrer Umgebung passiert, erkl?ren die Forscher. Um zu wirklich nützlichen Assistenten zu werden, ben?tigt die Smarthome-Hardware Kontextinformationen. Das lasse sich am einfachsten über eine Audioanalyse l?sen, da in vielen Ger?ten bereits Mikrofone integriert sind.

Werden solche Systeme im Vorfeld schon auf verschiedene Ger?usche trainiert, müsse sich der Nutzer um nichts mehr kümmern, doch die Erkennung sei oft minderwertig, hei?t es in dem Paper zu einer "akustischen Aktivit?tserfassung". Bei Systemen, bei denen der Besitzer das Ger?t manuell trainiert – sprich alle erfassten Ger?usche selbst einordnet – sei die Erkennungsrate sehr hoch, doch sei das wiederum unbequem für den Nutzer.

Den Forschern schwebt deshalb ein Mittelweg beider Modelle vor, bei denen Ger?usche im Laufe der Zeit automatisch erlernt sowie zusammengefasst werden. Das System soll nur sporadisch nachfragen, um erfasste Ger?usch-Cluster im Laufe der Zeit einzuordnen, etwa eine laufende Mikrowelle oder den Wasserhahn in der Küche. Das System k?nne bei der ersten Nachfrage dann bereits raten, um welches m?gliche Objekt es sich handelt, um es dem Nutzer m?glichst einfach zu machen.

Die Forscher nutzten für ihre Arbeit einen an einen Lautsprecher angeschlossenen Raspberry Pi 3 mit vier Mikrofonen als "Listen Learner" (etwa "Zuh?rlerner"), per WLAN wurden die zu analysierenden Audiodaten an einen Mac Pro als Server geschickt. Das System habe über verschiedene Umgebungen – wie Büro, Küchen, Bade- und Wohnzimmer – hinweg eine Trefferquote von 87 Prozent.

Der Listen Learner k?nne nicht nur in Smarthome-Hardware wie etwa Apples HomePod zum Einsatz kommen, sondern beispielsweise auch in einer Smartwatch, um die Gewohnheiten des Nutzers zu erfassen, wird in dem Paper ausgeführt.

Ob Apple die Umsetzung eines solchen Systems vorschwebt, bleibt offen – es bei?t sich mit dem bisherigen Datenschutzansatz beim Sprachassistenzsystem Siri: Ger?te wie iPhones und HomePods k?nnen zwar durchgehend lauschen, aber nur auf die Aktivierungsphrase "Hey Siri". Die Lauschaufnahme erfolge rein lokal und werde "kontinuierlich überschrieben”, betont Apple. Das dauerhafte Mith?ren habe Datenschutzimplikationen, merken auch die Forscher an, idealerweise müsste die Datenerfassung und das Erkennungstraining rein lokal auf Ger?ten erfolgen – das würde jedoch eine signifikante Prozessorleistung ben?tigen. Man k?nne auch versuchen, Teile der Berechnung in die Cloud auszulagern und zugleich auf Anonymisierungstechniken setzen. (lbe)

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