В учебном пособии рассматриваются основные методы моделирования естественной речи, применяемые в системах автоматического анализа и распознавания речи. Описываются методы и алгоритмы цифровой обработки речевых сигналов, построения фонематического словаря системы распознавания речи, акустического и языкового моделирования с использованием вероятностных и нейросетевых подходов. Дается описание интегрального подхода к построению систем автоматического распознавания речи. Учебное пособие предназначено для студентов технических ВУЗов, аспирантов, обучающихся по направлению «09.06.01 Информатика и вычислительная техника», а также для всех читателей, интересующихся современными подходами к разработке систем автоматического распознавания речи.