CLARIN-D: Ressourcen gesprochener Sprache und Webservices des Bayerischen Archivs für Sprachsignale

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Authorship
  1. 1. Christoph Draxler

    Bayerisches Archiv für Sprachsignale, Institut für Phonetik und Sprachverarbeitung

  2. 2. Florian Schiel

    Bayerisches Archiv für Sprachsignale, Institut für Phonetik und Sprachverarbeitung

  3. 3. Uwe Reichel

    Bayerisches Archiv für Sprachsignale, Institut für Phonetik und Sprachverarbeitung

  4. 4. Thomas Kisler

    Bayerisches Archiv für Sprachsignale, Institut für Phonetik und Sprachverarbeitung

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Das BAS Repository
Das Repository des BAS ist in einen öffentlich zugänglichen und einen zugangsgeschützten Bereich unterteilt. Der öffentliche Bereich enthält die Metadaten der im Repository enthalten Datenbanken gesprochener Sprache, der geschützte Bereich die Annotationen und Sprachsignaldaten.
Aktuell (Stand 31.12.2015) umfasst das Repository 33 Korpora mit den
Schwerpunkten Sprachtechnologie, regionale Variation, Sprechermerkmale und
Grundlagenforschung. Auf der obersten Repository-Ebene werden die wichtigsten
Angaben prominent platziert: Name und Eigentümer der Ressource, Audio bzw.
Video, verwendete Sprache, und die Zugangsrestriktionen (s. Kap. 6).
Von den 33 Korpora enthält eines arabische Sprachaufnahmen, und enthalten zwei
italienische, drei englische und 26 deutsche Sprachaufnahmen; dazu kommt ein
Korpus in Deutscher Gebärdensprache. 26 Korpora enthalten nur gesprochene
Sprache, 6 sowohl gesprochene Sprache als auch Video, eines nur Video. Ein
Korpus ist allgemein verfügbar, 30 sind für akademische Nutzer_innen frei
zugänglich, zwei nur als lizensierte Korpora.
Der Datenumfang beträgt mehr als 2,86 TB an Audio-, Video- und Sensorsignaldaten, sowie ca. 17,4 GB an Annotations- und Metadaten. 

Abb. 1: Startseite des BAS Repository mit der Liste
verfügbarer Korpora.

Inhalt des Repository
Die überwiegende Anzahl der Ressourcen wurde vom BAS selbst oder in Kooperation mit industriellen oder akademischen Partnern erstellt. Zunehmend werden weitere, von externen Partnern erstellte Ressourcen in das Repository aufgenommen.

Abb. 2: Repositoryansicht der Sessions im Korpus
ALC.

Darüberhinaus sucht das BAS aktiv nach verwaisten Ressourcen, d. h.
Sprachdatensammlungen, die im Rahmen von Projekten, Dissertationen, oder
sonstigen Datenerhebungen erstellt wurden, deren Fortbestand aber aufgrund
fehlender Finanzierung oder personeller Veränderungen gefährdet ist. Für diese
Ressourcen bietet das BAS Unterstützung bei der Erstellung der Metadaten sowie
auch die Archivierung im Repository an. Ein Leitfaden zur Aufbereitung externer
Korpora ist in Vorbereitung.
Aktuell werden Metadaten für das schweizerische Jugendsprachekorpus (Tissot
2015), das WaSeP Korpus zur Analyse emotionaler Prosodie (Wendt 2007), das
Sprechermerkmale-Korpus von Brüderpaaren von Hanna Feiser (Feiser 2015), das
ASD-Corpus (Siebenbürger Deutsch) (Krefeld et al.
2009-2013) der Italianistik der LMU München sowie das VOYS Korpus
mit Aufnahmen schottischer Jugendlicher (Dickie et al. 2009) für das
Repository aufbereitet.

CMDI Metadatenformat
Grundlage des Repository sind zum einen das Metadatenformat CMDI (Component Metadata Initiative) (CLARIN-D AP 5 2012),
zum anderen ein in perl implementiertes und an die
CLARIN-Anforderungen angepasstes Repositoryframework.
CMDI zeichnet sich dadurch aus, dass es in kontrollierter Form erweiterbar ist und selbstbeschreibend ist. Sämtliche in CMDI verwendeten Deskriptoren, Components genannt, müssen in einem öffentlich zugänglichen Register spezifiziert sein. Profile sind vordefinierte Listen von Deskriptoren für spezifische Datenbestände.
Das BAS hat zwei Profile für Ressourcen gesprochener Sprache definiert, das MediaCorpus und das MediaSession Profil. Diese Profile stellen sicher, dass das Repository

nur Daten enthält, die formalen Mindestanforderungen genügen,
von externen Diensten wie Suchmaschinen oder Informationsdiensten gelesen werden kann,
in alternativen Metadatenformaten ausgegeben werden kann, und
externe Suchanfragen nach Meta- und Inhaltsdaten unterstützt.

Um die Erstellung CLARIN-kompatibler Metadaten zu erleichtern bietet das BAS
den Webservice COALA an (s. Kap. 7).

Programmierschnittstellen und Protokolle
Aktuell wird das BAS Repository regelmäßig von den Harvestern des Virtual
Language Observatory (VLO) (Zinn et al. 2015) sowie vom Informationsdienst
Reuters über die Standardschnittstelle OAI-PMH ausgelesen, die unterstützten
Metadatenformate sind Dublin Core und OLAC, und für die Suche in den
Annotationsdaten wird über die Schnittstelle SRU-CQL angeboten.

Persistent Identifiers
Das BAS Repository verwendet EPIC Handle Persistent Identifiers (PID) für die
Korpus- und Session-Objekte. Zum Beispiel verweist die PID
http://hdl.handle.net/11858/00-1779-0000-0006-BF00-E auf die Webadresse des
Repository.
Unterschiedliche Versionen eines Korpus bzw. einer Session erhalten jeweils
eine eigene PID. Auf Signal- oder Annotationsfiles in einer Session kann
mithilfe von Part-Identifiern zugegriffen werden (vorausgesetzt der User ist
authentifiziert), hier z. B. ist die Part-ID m_0000000001
http://hdl.handle.net/11858/00-1779-0000-0006-BDA2-3@partId=m_0000000001
Die PIDs werden von der Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung
in Göttingen (GWDG) verwaltet.

Zugangskontrolle
CLARIN strebt eine Single Sign-On Authentifizierung an. Als Protokoll wird
Shibboleth (Knight 2015) verwendet. Für den Zugriff auf geschützte
Ressourcen gibt die Nutzerin ihr Login mit Passwort ein, dieses wird von der
Heimatinstitution überprüft. Diese Institution teilt dem Server, der die
Ressource verwaltet, mit, ob die Nutzerin bekannt ist – wenn ja, dann darf
sie in CLARIN diese und alle weiteren Ressourcen nutzen, für die sie
autorisiert ist.
Im Wesentlichen gibt es drei Autorisierungsstufen: ACA für akademische Nutzer, RES für beschränkten Zugriff, und PUB für den unbeschränkten öffentlichen Zugang. Im Repository sind diese Stufen gut sichtbar aufgeführt, so dass sofort klar wird, welche Ressource wie zugänglich ist.
Aktuell sind die akademischen Institutionen der 15 CLARIN Mitgliedsländer (AT, BG, CZ, DK, EE, DE, GR, LI, NL, NO, PL, PT, SL, SE, UK) sowie die Nederlandse Taalunie als länderübergreifende Einrichtung zugangsberechtigt. Für Nutzer außerhalb akademischer Einrichtungen unterhält CLARIN ein eigenes Nutzerverzeichnis, so dass ausgewählte Mitglieder ebenfalls Zugriff auf CLARIN Ressourcen haben.

BAS Webservices
Das BAS betreibt eine Reihe von phonetisch-linguistischen Webservices (Schiel
2013) sowie web-basierte Schnittstellen BAS (2011-2016) , die auf diesen
Webservices basieren.

Abb. 3: WebMAUS mit 4 hochgeladenen Dateipaaren für die
automatische Segmentation.

Ein Webservice erlaubt einem User oder einer Applikation mittels des
REST-Protokolls automatische Verarbeitungen von Daten auf einem dedizierten
Server durchzuführen. Zum Beispiel benutzt das Annotations-Tool ELAN (vgl.
TLA: Elan) einen Webservices des BAS um während der Bearbeitung einer
Sprachdatei eine vollautomatische Segmentierung anzustoßen (Kisler et al.
2012). Web-basierte Schnittstellen dagegen erlauben die benutzerfreundliche
interaktive Verwendung solcher Webservices über einen Standard Web-Browser.
Das BAS hat in den vergangenen zwei Jahren seine vorhandenen Webservices erweitert, verbessert und neue Funktionalitäten bereitgestellt. Fast alle interaktiven Services erlauben jetzt auch das Batch-Processing von großen Datensammlungen.
Das bekannte System MAUS (vgl. Schiel 1999) zur vollautomatischen Segmentierung
von Sprache wurde auf derzeit 17 Sprachvarianten erweitert. MAUS liest ein
Sprachsignal-File und die dazugehörige Transkripton und berechnet daraus die
Phonem/Wort-Segmentierung in Form einer hierarchischen Annotation.
Hervorzuheben sind dabei

die neue Verarbeitung von Schweizer Deutsch ausgehend von der sog. Dieth-Kodierung,
die vier Sprachvarianten amerikanisches, australisches, neuseeländisches und britisches Englisch,
sowie als neueste Sprachen Russisch und Französisch.

WebMAUS unterstützt  seit kurzem auch das neue EMU Datenbank-System-Format und
die sofortige Visualisierung der Ergebnisse mit Hilfe  des
Javascript-basierten Labeller-Tools EMU-webApp (Winkelmann et al. 2016).
Ein neu entwickelter Webservice WebMINNI erlaubt die phonetische Segmentierung und Transkription von Medienfiles ohne vorhandene Verschriftung in sieben Sprachvarianten. Die stochastisch-phonologische Komponente des MAUS Systems wurde dabei ersetzt durch ein phontaktisches Bigram-Modell der jeweiligen Sprache.
Das BALLOON-Werkzeug G2P zur automatischen Generierung von Aussprache-Kodierung auf der Basis von orthographischem Text-Input wurde auf nunmehr 18 Sprachen erweitert (Reichel 2012).
Ein neu entwickeltes Tool Pho2Syl erlaubt die automatische Syllabifizierung von Transkriptionen. Syllabifizierungen werden in vielen Disziplinen der empirischen Linguistik benötigt. Pho2syl ist das erste verfügbare Werkzeug, das sowohl phonologische als auch phonetische Transkripte für 18 Sprachvarianten erlaubt.
Ein weitere Neuentwicklung ist TextAlign, ein allgemein einsetzbares Werkzeug zur optimalen symbolischen Alignierung (Reichel 2012).
Eine typische Anwendung ist die Alinierung von orthographischen zu phonologischen Symbol-Ketten. TextAlign bietet sowohl eine Vielzahl von vortrainierten Kostenfunktionen für verschiedene Sprachvarianten als auch Mechanismen zur Abschätzung der optimalen Kostenfunktion aus den Input-Daten.
Für alle web-basierte Schnittstellen wurde die Benutzerfreundlichkeit kontinuierlich verbessert. Die BAS Webservices  bieten dem Benutzer jetzt sowohl einen online Help Desk über die CLARIN Infrastruktur, eine FAQ-Sammlung als auch Tooltips und Usecase Beschreibungen direkt auf der Web-Seite.

Fazit und Ausblick
Das CLARIN Repository des BAS ist seit Ende 2012 in Betrieb und wird laufend
erweitert. Der mit Abstand meistgenutzte Webservice ist WebMAUS - hier hat
die Diskussion mit Anwendern auch dazu geführt, dass einzelne Bestandteile
von MAUS mittlerweile als eigene Webservices verfügbar sind, z. B. G2P oder
WebMINNI. Die zunehmende Erfahrung im Umgang mit Webservices hat dazu
geführt, dass auch komplexe Arbeitsabläufe wie die Erstellung von Metadaten,
oder früher wenig genutzte Dienste wie die Sprachsynthese, nun als
Webservice zugänglich und damit wesentlich einfacher zu nutzen sind.
Der Wegfall der Notwendigkeit von Softwareinstallationen sowie die konsequent auf
Nutzerfreundlichkeit ausgerichtete Gestaltung von Webservices hat dazu
geführt, dass ganz neue Nutzerkreise erschlossen wurden: Ethnolog_innen
lassen mit WebMAUS erste Rohsegmentationen bedrohter Sprachen erstellen,
Toolentwickler_innen binden die Werbservices in ihre Tools ein, usw. Neben
dem erwähnten ELAN nutzen in Studentenprojekten entwickelte innovative
Prototypen von Sprachlerntools die MAUS-Segmentation für eine grafisch
ansprechende Gegenüberstellung von Wort-, Silben- und Lautdauern von
Muttersprachler- und Lerneräußerungen.
Zum Schluss ein Aufruf: das BAS sucht weiterhin Ressourcen gesprochener Sprache für das Repository. Insbesondere von Interesse sind Ressourcen gesprochener Sprache, deren Fortbestand gefährdet ist, oder die aus neuen, bislang unbekannten Forschungs- und Anwendungsbereichen stammen.

Bibliographie

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DHd - 2016
"Modellierung - Vernetzung – Visualisierung: Die Digital Humanities als fächerübergreifendes Forschungsparadigma"

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March 7, 2016 - March 11, 2016

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Contributors: Patrick Helling, Harald Lordick, R. Borges, & Scott Weingart.

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