Enabling deaf or hard of hearing accessibility in live theaters through virtual reality

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Teófilo, Mauro Ricardo da Silva
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/8556988331458557, https://orcid.org/0000-0001-8828-0200
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Federal do Amazonas
Instituto de Computação
Brasil
UFAM
Programa de Pós-graduação em Informática
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7204
Resumo: Avanços recentes em Realidade Virtual (RV) fizeram dela uma tecnologia potencial para melhorar o entendimento entre surdos ou pessoas com deficiência auditiva. Com base nisso, este estudo visa estender esses avanços para permitir entretenimento ao vivo, como peças teatrais para pessoas com deficiência auditiva. Inicialmente, este trabalho apresenta uma pesquisa, que aborda alguns achados da pesquisa a respeito de acessibilidade utilizando sistemas de realidade virtual e aumentada, desde 1996 até os dias de hoje, e áreas como autismo, reabilitação motora, doença de Parkinson e inclusão para pessoas com deficiência auditiva. Após essa revisão inicial é apresentada uma solução em detalhes, que é um serviço de acessibilidade para habilitar acesso ao teatro ao vivo para surdos ou pessoas com deficiência auditiva, com o objetivo de ser uma solução concreta projetada para trazer acessibilidade usando tecnologia de realidade virtual combinada com reconhecimento automático de fala, previsão de frases e correção de fala para geração de textos e legendas em linguagem de sinais. Para avaliar a eficiência deste método, realizou-se um estudo quantitativo e qualitativo, cujos resultados mostraram que os espectadores alvo tinham um bom entendimento de todas as peças teatrais avaliadas e também uma boa satisfação com o método proposto. Os melhores resultados estão relacionados à legenda em texto. Em relação à legenda em língua de sinais, é uma tecnologia promissora, mas é necessário um grande esforço para iniciar o estabelecimento de um padrão para exibição em dispositivo de realidade virtual ou aumentada. Outra contribuição principal deste trabalho é apresentar os procedimentos e seus resultados executados avaliando a integração do reconhecimento automático de fala e correção de fala baseado na predição semântica. Cinco conjuntos de dados foram submetidos a dois diferentes sistemas de reconhecimento automático de fala e seus resultados ao módulo de correção de fala, considerando três grupos de pares para observar os erros semânticos e sintáticos apresentados pelos módulos, bem como seu desempenho sob diferentes configurações representativas de possíveis cenários de peças teatrais reais. Os sistemas de reconhecimento automático de fala apresentaram um erro de 50%, em média, quando aplicados ao áudio de uma reprodução real. O módulo de semelhança semântica apresentou um erro médio de 18% nas sentenças não modificadas pelo sistema de reconhecimento automático de fala. No entanto, a saída do módulo de similaridade semântica é afetada pelo erro introduzido pelos sistema de reconhecimento automático de fala. A correção de fala baseada na semelhança semântica apresentaria menos erros do que a sintaticamente.
id UFAM_eca8f5c77c760728908bc10a7000735b
oai_identifier_str oai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/7204
network_acronym_str UFAM
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
repository_id_str
spelling Enabling deaf or hard of hearing accessibility in live theaters through virtual realityUtilizando realidade virtual para habilitar o acesso aos teatros de pessoas com deficiência auditivaRealidade virtualAcessibilidadeDistúrbios da audiçãoCIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO: SISTEMAS DE COMPUTAÇÃOAvanços recentes em Realidade Virtual (RV) fizeram dela uma tecnologia potencial para melhorar o entendimento entre surdos ou pessoas com deficiência auditiva. Com base nisso, este estudo visa estender esses avanços para permitir entretenimento ao vivo, como peças teatrais para pessoas com deficiência auditiva. Inicialmente, este trabalho apresenta uma pesquisa, que aborda alguns achados da pesquisa a respeito de acessibilidade utilizando sistemas de realidade virtual e aumentada, desde 1996 até os dias de hoje, e áreas como autismo, reabilitação motora, doença de Parkinson e inclusão para pessoas com deficiência auditiva. Após essa revisão inicial é apresentada uma solução em detalhes, que é um serviço de acessibilidade para habilitar acesso ao teatro ao vivo para surdos ou pessoas com deficiência auditiva, com o objetivo de ser uma solução concreta projetada para trazer acessibilidade usando tecnologia de realidade virtual combinada com reconhecimento automático de fala, previsão de frases e correção de fala para geração de textos e legendas em linguagem de sinais. Para avaliar a eficiência deste método, realizou-se um estudo quantitativo e qualitativo, cujos resultados mostraram que os espectadores alvo tinham um bom entendimento de todas as peças teatrais avaliadas e também uma boa satisfação com o método proposto. Os melhores resultados estão relacionados à legenda em texto. Em relação à legenda em língua de sinais, é uma tecnologia promissora, mas é necessário um grande esforço para iniciar o estabelecimento de um padrão para exibição em dispositivo de realidade virtual ou aumentada. Outra contribuição principal deste trabalho é apresentar os procedimentos e seus resultados executados avaliando a integração do reconhecimento automático de fala e correção de fala baseado na predição semântica. Cinco conjuntos de dados foram submetidos a dois diferentes sistemas de reconhecimento automático de fala e seus resultados ao módulo de correção de fala, considerando três grupos de pares para observar os erros semânticos e sintáticos apresentados pelos módulos, bem como seu desempenho sob diferentes configurações representativas de possíveis cenários de peças teatrais reais. Os sistemas de reconhecimento automático de fala apresentaram um erro de 50%, em média, quando aplicados ao áudio de uma reprodução real. O módulo de semelhança semântica apresentou um erro médio de 18% nas sentenças não modificadas pelo sistema de reconhecimento automático de fala. No entanto, a saída do módulo de similaridade semântica é afetada pelo erro introduzido pelos sistema de reconhecimento automático de fala. A correção de fala baseada na semelhança semântica apresentaria menos erros do que a sintaticamente.Recent advancements in Virtual Reality (VR) have made them a potential technology to improve understanding between Deaf or Hard of Hearing (DHH) and hearing people. Based on that, this study aims to extend these advances to enable live entertainment like theater plays to DHH people. At first, this work presents a survey, which covers some findings of the accessibility research using virtual and augmented reality systems, ranging years from 1996 to nowadays, and fields such as children, autism, motor rehabilitation, Parkinson disease, and inclusion for the impaired. After this initial review, it’s presented one solution in details, which is a live theater accessibility service for the deaf and hard of hearing people, aiming to be a concrete solution designed to bringing accessibility using virtual reality technology combined with Automatic Speech Recognition (ASR), Sentence Prediction and Speech Correction to generate text and sign language subtitling. In order to evaluate this method efficiency, a quantitative and qualitative study were performed and results showed that DHH spectators had good understanding of all evaluated theater plays and also good satisfaction using the proposed method. The best results are related to text subtitling. Regarding sign language subtitling, it is a promising technology, but a huge effort is necessary to start a standard for displaying definition in virtual or augmented reality device. Other main contribution of this work is to present the procedures and its results executed to evaluate the integration of ASR and Speech Correction based on Semantic Similarity of a solution designed to bring accessibility to DHH People in live theaters. Five datasets were submitted to two different ASRs and its outputs to the module of Speech Correction considering three groups of pairs to observe the semantic and syntactic errors presented by the modules as well as its performance under different configurations representative of possible scenarios of actual theatrical plays. The ASRs presented an error of 50% in average when applied to the audio of an actual play. The module for semantic similarity presented an average error of 18% on sentences not modified by the ASR. However, the output of the Semantic Similarity module is affected by the error introduced by the ASRs. Speech Correction based on Semantic Similarity would present less error than Syntactically based.Universidade Federal do AmazonasInstituto de ComputaçãoBrasilUFAMPrograma de Pós-graduação em InformáticaLucena Júnior, Vicente Ferreira dehttp://lattes.cnpq.br/6820830740393500Barreto, Raimundo da Silvahttp://lattes.cnpq.br/1132672107627968Silva Júnior, Waldir Sabino dahttp://lattes.cnpq.br/2925380715531711Naves, Eduardo Lázaro Martinshttp://lattes.cnpq.br/5450557733379720Teófilo, Mauro Ricardo da Silvahttp://lattes.cnpq.br/8556988331458557https://orcid.org/0000-0001-8828-02002019-06-12T20:46:36Z2019-04-12info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfTEÓFILO, Mauro Ricardo da Silva. Enabling deaf or hard of hearing accessibility in live theaters through virtual reality. 2019. 105 f. Tese (Doutorado em Informática) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2019.https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7204enghttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2019-07-02T13:22:18Zoai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/7204Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://200.129.163.131:8080/PUBhttp://200.129.163.131:8080/oai/requestddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.bropendoar:65922019-07-02T13:22:18Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false
dc.title.none.fl_str_mv Enabling deaf or hard of hearing accessibility in live theaters through virtual reality
Utilizando realidade virtual para habilitar o acesso aos teatros de pessoas com deficiência auditiva
title Enabling deaf or hard of hearing accessibility in live theaters through virtual reality
spellingShingle Enabling deaf or hard of hearing accessibility in live theaters through virtual reality
Teófilo, Mauro Ricardo da Silva
Realidade virtual
Acessibilidade
Distúrbios da audição
CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO: SISTEMAS DE COMPUTAÇÃO
title_short Enabling deaf or hard of hearing accessibility in live theaters through virtual reality
title_full Enabling deaf or hard of hearing accessibility in live theaters through virtual reality
title_fullStr Enabling deaf or hard of hearing accessibility in live theaters through virtual reality
title_full_unstemmed Enabling deaf or hard of hearing accessibility in live theaters through virtual reality
title_sort Enabling deaf or hard of hearing accessibility in live theaters through virtual reality
author Teófilo, Mauro Ricardo da Silva
author_facet Teófilo, Mauro Ricardo da Silva
http://lattes.cnpq.br/8556988331458557
https://orcid.org/0000-0001-8828-0200
author_role author
author2 http://lattes.cnpq.br/8556988331458557
https://orcid.org/0000-0001-8828-0200
author2_role author
author
dc.contributor.none.fl_str_mv Lucena Júnior, Vicente Ferreira de
http://lattes.cnpq.br/6820830740393500
Barreto, Raimundo da Silva
http://lattes.cnpq.br/1132672107627968
Silva Júnior, Waldir Sabino da
http://lattes.cnpq.br/2925380715531711
Naves, Eduardo Lázaro Martins
http://lattes.cnpq.br/5450557733379720
dc.contributor.author.fl_str_mv Teófilo, Mauro Ricardo da Silva
http://lattes.cnpq.br/8556988331458557
https://orcid.org/0000-0001-8828-0200
dc.subject.por.fl_str_mv Realidade virtual
Acessibilidade
Distúrbios da audição
CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO: SISTEMAS DE COMPUTAÇÃO
topic Realidade virtual
Acessibilidade
Distúrbios da audição
CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO: SISTEMAS DE COMPUTAÇÃO
description Avanços recentes em Realidade Virtual (RV) fizeram dela uma tecnologia potencial para melhorar o entendimento entre surdos ou pessoas com deficiência auditiva. Com base nisso, este estudo visa estender esses avanços para permitir entretenimento ao vivo, como peças teatrais para pessoas com deficiência auditiva. Inicialmente, este trabalho apresenta uma pesquisa, que aborda alguns achados da pesquisa a respeito de acessibilidade utilizando sistemas de realidade virtual e aumentada, desde 1996 até os dias de hoje, e áreas como autismo, reabilitação motora, doença de Parkinson e inclusão para pessoas com deficiência auditiva. Após essa revisão inicial é apresentada uma solução em detalhes, que é um serviço de acessibilidade para habilitar acesso ao teatro ao vivo para surdos ou pessoas com deficiência auditiva, com o objetivo de ser uma solução concreta projetada para trazer acessibilidade usando tecnologia de realidade virtual combinada com reconhecimento automático de fala, previsão de frases e correção de fala para geração de textos e legendas em linguagem de sinais. Para avaliar a eficiência deste método, realizou-se um estudo quantitativo e qualitativo, cujos resultados mostraram que os espectadores alvo tinham um bom entendimento de todas as peças teatrais avaliadas e também uma boa satisfação com o método proposto. Os melhores resultados estão relacionados à legenda em texto. Em relação à legenda em língua de sinais, é uma tecnologia promissora, mas é necessário um grande esforço para iniciar o estabelecimento de um padrão para exibição em dispositivo de realidade virtual ou aumentada. Outra contribuição principal deste trabalho é apresentar os procedimentos e seus resultados executados avaliando a integração do reconhecimento automático de fala e correção de fala baseado na predição semântica. Cinco conjuntos de dados foram submetidos a dois diferentes sistemas de reconhecimento automático de fala e seus resultados ao módulo de correção de fala, considerando três grupos de pares para observar os erros semânticos e sintáticos apresentados pelos módulos, bem como seu desempenho sob diferentes configurações representativas de possíveis cenários de peças teatrais reais. Os sistemas de reconhecimento automático de fala apresentaram um erro de 50%, em média, quando aplicados ao áudio de uma reprodução real. O módulo de semelhança semântica apresentou um erro médio de 18% nas sentenças não modificadas pelo sistema de reconhecimento automático de fala. No entanto, a saída do módulo de similaridade semântica é afetada pelo erro introduzido pelos sistema de reconhecimento automático de fala. A correção de fala baseada na semelhança semântica apresentaria menos erros do que a sintaticamente.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-06-12T20:46:36Z
2019-04-12
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv TEÓFILO, Mauro Ricardo da Silva. Enabling deaf or hard of hearing accessibility in live theaters through virtual reality. 2019. 105 f. Tese (Doutorado em Informática) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2019.
https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7204
identifier_str_mv TEÓFILO, Mauro Ricardo da Silva. Enabling deaf or hard of hearing accessibility in live theaters through virtual reality. 2019. 105 f. Tese (Doutorado em Informática) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2019.
url https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7204
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Amazonas
Instituto de Computação
Brasil
UFAM
Programa de Pós-graduação em Informática
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Amazonas
Instituto de Computação
Brasil
UFAM
Programa de Pós-graduação em Informática
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
instname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)
instacron:UFAM
instname_str Universidade Federal do Amazonas (UFAM)
instacron_str UFAM
institution UFAM
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)
repository.mail.fl_str_mv ddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.br
_version_ 1797040501469216768