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采用什么算法进行文本分词

发布时间:2022-11-21 18:16:17

A. 分词的基本原理

本文只是对NLP知识进行梳理,巩固及时查漏补缺。

  在对文本处理的时候,首要做的就是分词。英文可以按空格分词,但有时候需要把多个单词作为一个分词,比如一些名词如“New York”,需要作为一个词看待。而中文没有空格,分词就是一个需要专门去解决的问题了。无论是英文还是中文,分词的原理都是类似的,本文就对文本挖掘时的分词原理做一个总结。

三大主流分词方法:

  现代分词几乎都是基于统计的分词,而统计的样本内容来自于一些标准的语料库。
  假如有一个句子: “小明来到荔湾区” ,我们期望语料库统计后分词的结果是: "小明/来到/荔湾/区" ,而不是 “小明/来到/荔/湾区” 。那么如何做到这一点呢?
  从统计的角度,我们期望 "小明/来到/荔湾/区" 这个分词后句子出现的概率要比 “小明/来到/荔/湾区” 大。数学表示就是:如果有一个句子S,它有m种分词选项,
其中下标 代表第 种分词的词个数。如果我们从中选择了最优的第𝑟种分词方法,那么这种分词方法对应的统计分布概率应该最大,即:
但是我们的概率分布 并不好求出来,因为它涉及到 个分词的联合分布。在NLP中,为了简化计算,我们通常使用马尔科夫假设,即每一个分词出现的概率仅仅和前一个分词有关,即:
由马尔科夫假设,则联合分布为:
而通过我们的标准语料库,我们可以近似的计算出所有的分词之间的二元条件概率,比如任意两个词 , ,它们的条件概率分布可以近似的表示为:
其中𝑓𝑟𝑒𝑞(𝑤1,𝑤2)表示𝑤1,𝑤2在语料库中相邻一起出现的次数,而其中𝑓𝑟𝑒𝑞(𝑤1),𝑓𝑟𝑒𝑞(𝑤2)分别表示𝑤1,𝑤2在语料库中出现的统计次数。
  利用语料库建立的统计概率,对于一个新的句子,我们就可以通过计算各种分词方法对应的联合分布概率,找到最大概率对应的分词方法,即为最优分词。

2.1 正向最大匹配思想MM

例: 我们要对 南京市长江大桥 这个句子进行分词,根据正向最大匹配的原则:

2.2 逆向最大匹配算法RMM
  该算法是正向最大匹配的逆向思维,匹配不成功,将匹配字段的最前一个字去掉,实验表明,逆向最大匹配算法要优于正向最大匹配算法。

例:取出 南京市长江大桥 的后四个字“长江大桥”,发现词典中有匹配,切割下来;对剩余的“南京市”进行分词,整体结果为:南京市、长江大桥。

2.3 双向最大匹配法BM
  双向最大匹配法是将正向最大匹配法得到的分词结果和逆向最大匹配法的到的结果进行比较,从而决定正确的分词方法。

例:双向的最大匹配,即把所有可能的最大词都分出来,上面的句子可以分为:南京市、南京市长、长江大桥、江、大桥。

2.4 设立切分标志法
  收集切分标志,在自动分词前处理切分标志,再用MM、RMM进行细加工。

  随着大规模语料库的建立,统计机器学习方法的研究和发展,基于统计的中文分词方法渐渐成为了主流方法。
主要思想 :把每个词看做是由词的最小单位各个字组成的,如果相连的字在不同的文本中出现的次数越多,就证明这相连的字很可能就是一个词。因此我们就可以利用字与字相邻出现的频率来反应成词的可靠度,统计语料中相邻共现的各个字的组合的频度,当组合频度高于某一个临界值时,我们便可认为此字组可能会构成一个词语。
主要统计模型:

N元模型
  只依赖于前一个词太武断了,我们能不能依赖于前两个词呢?
  这样也是可以的,只不过这样联合分布的计算量就大大增加了。我们一般称只依赖于前一个词的模型为二元模型(Bi-Gram model),而依赖于前两个词的模型为三元模型。以此类推,我们可以建立四元模型,五元模型,...一直到通用的N元模型。越往后,概率分布的计算复杂度越高。当然算法的原理是类似的。
   在实际应用中,N一般都较小,一般都小于4,主要原因是N元模型概率分布的空间复杂度为O( ),其中|V|为语料库大小,而N为模型的元数,当N增大时,复杂度呈指数级的增长。
  N元模型的分词方法虽然很好,但是要在实际中应用也有很多问题,

维特比算法与分词
  为了简化原理描述,我们的讨论都是以二元模型为基础。
  对于一个有很多分词可能的长句子,我们当然可以用暴力方法去计算出所有的分词可能的概率,再找出最优分词方法。但是用维特比算法可以大大简化求出最优分词的时间。
  大家一般知道维特比算法是用于隐式马尔科夫模型HMM解码算法的,但是它是一个通用的求序列最短路径的方法,不光可以用于HMM,也可以用于其他的序列最短路径算法,比如最优分词。
  维特比算法采用的是动态规划来解决这个最优分词问题的,动态规划要求局部路径也是最优路径的一部分,很显然我们的问题是成立的。首先我们看一个简单的分词例子:"人生如梦境"。它的可能分词可以用下面的概率图表示:

参考: https://www.cnblogs.com/pinard/p/6677078.html

B. 分词算法是什么

分词算法是文本挖掘的基础,通常对整个模型的效果起着较大的决定作用。

分词算法常用的两种运行方式:

1、用户搜索及匹配。

例如:我们在网络搜索一个词 “手机回收”,那么网络会先把这个词分为手机和回收两个词这个时候呢网络会先在库中搜索手机这个词然后进行第一轮的筛选。把网页当中没有手机这个词的去除,只保留带有手机这个词的结果,之后再从已筛选出来的网页中,筛选出带有回收这个词的页面。然后在所得结果里面根据页面评分给用户进行排序。

2、网页主题计算

前面启蒙博客也讲过,网络蜘蛛只是一个机器,并不能向人一样去思考,而在处理文章的时候,网络蜘蛛则会把文章也进行分词去处理,如过文章里 手机 这个词出现频率比较多,也就是所说的关键词密度,那么这个页面也就会定性为手机方面的文章。

搜索引擎是通过分词算法来计算网页的,如果我们能够合理地利用分词算法进行网页布局,会让网页将会有一个很好的得分。

中文分词算法大概分为三大类:

第一类是基于字符串匹配,即扫描字符串,如果发现字符串的子串和词典中的词相同,就算匹配,比如机械分词方法。这类分词通常会加入一些启发式规则,比如“正向/反向最大匹配”,“长词优先”等。

第二类是基于统计以及机器学习的分词方法,它们基于人工标注的词性和统计特征,对中文进行建模,即根据观测到的数据(标注好的语料)对模型参数进行训练,在分词阶段再通过模型计算各种分词出现的概率,将概率最大的分词结果作为最终结果。

常见的序列标注模型有HMM和CRF。这类分词算法能很好处理歧义和未登录词问题,效果比前一类效果好,但是需要大量的人工标注数据,以及较慢的分词速度。

第三类是通过让计算机模拟人对句子的理解,达到识别词的效果,由于汉语语义的复杂性,难以将各种语言信息组织成机器能够识别的形式,目前这种分词系统还处于试验阶段。

C. 有哪些比较好的中文分词方案

1. 好词典很重要m不论什么样的分词方法, 优秀的词典必不可少, 越拿老掉牙的词典对越新的文本进行分词, 就越会分成一团糟. 怎样构建一个优秀的词典, 快速发现新新词汇.。可以看有几篇文章,讲的非常透彻明白 : 互联网时代的社会语言学:基于SNS的文本数据挖掘。

2. 算法跟着需求走,建议根据不同的需求选用不同的算法, 例如, 类似知乎头部搜索的 AutoComplete 部分, 讲究的是速度快, 兴趣相关( 优先找和你账户相关, 和可能感兴趣的内容 ), 分词算法反而在其次了. 而像全文搜索这样大段大段的长文字.。我觉得则更注重的是精准, 应该选一个像CRF这样的算法。

D. 汉语分词算法如何实现

常用的分词算法有正向最大匹配、逆向最大匹配、双向最大匹配、最佳匹配法、最少分词法、词网格算法等等。
最大匹配法(Forward Maximum Matching method, FMM法):选取包含6-8个汉字的符号串作为最大符号串,把最大符号串与词典中的单词条目相匹配,如果不能匹配,就削掉一个汉字继续匹配,直到在词典中找到相应的单词为止。匹配的方向是从右向左。
逆向最大匹配法(Backward Maximum Matching method, BMM法):匹配方向与MM法相反,是从左向右。实验表明:对于汉语来说,逆向最大匹配法比最大匹配法更有效。
双向匹配法(Bi-direction Matching method, BM法):比较MM法与RMM法的切分结果,从而决定正确的切分。
最佳匹配法(Optimum Matching method, OM法):将词典中的单词按它们在文本中的出现频度的大小排列,高频度的单词排在前,频度低的单词排在后,从而提高匹配的速度。

E. 文本、语音相似度算法

前段时间公司项目用到了语音识别,图像识别,视频识别等,其实不能说是识别,应该说是相似度对比吧,毕竟相似度对比还上升不了到识别哈,等以后有了更深的理解再来讨论修改下!这次就当做一个总结吧!

其实它的原理和视频图像相似度算法类似,将一系列的向量,特征,权重,进行合并,然后降维降到一维,其实这个算法也就是采用降维技术,将所有的特征都用一个唯一标识来表示.然后这个标识是经过这个算法内部的计算,再利用海明距离计算相似度,视频和图片是经过汉明距离计算的

文本我们是采用simhash算法:

1.我们给文本里面的词进行分词,我们是用ik算法,这个算法就是while循环,读取一行,然后调用ik智能分词的类,智能去切割里面的分词;

2.根据里面的词频,simhash算法会加一个权重,当然,得词频达到多少个的时候才会有有权重,这也是它的缺点,一般文本数据较少的时候,他是不准确的,一般数据量在500+;算法内部的话会将一系列的向量,特征,权重,进行合并,然后降维降到一维,其实这个算法也就是采用降维技术,将所有的特征都用一个唯一标识来表示.然后这个标识是经过这个算法内部的计算,然后得到的一个指纹签名;

3.然后对比两个文本的相似度就是将两个指纹签名进行海明距离计算,如果海明距离<8(根据业务和场景去判断这个值,8是建议,参考)的话,表示两个相似,小于3的话.表示两个文本重复.

simhash算法我们还可以做语音相似度,它的基本原理就是根据傅里叶变换处理得到声波的形状。

语音的坡度如果向上我们就用1表示,向下我们就用0表示,这样的话,我们也可以用二进制码去描述一首歌曲.得到一个唯一的指纹签名,对比两个音频的相似度就是将两个指纹签名进行海明距离计算<8的话,我们就默认两个音频相似.

总结:都是把特征降到一维,然后采用海明距离计算。计算的值小于多少时,就当做是相似。我这边讲的太浅了,实在领悟有限,时间有限,触摸不深,等下次有新的领悟再来补充!

F. 有哪些比较好的中文分词方案

1.每次从一个完整的句子里,按照从左向右的顺序,识别出多种不同的3个词的组合;然后根据下面的4条消歧规则,确定最佳的备选词组合;选择备选词组合中的第1个词,作为1次迭代的分词结果;剩余的2个词继续进行下一轮的分词运算。采用这种办法的好处是,为传统的前向最大匹配算法加入了上下文信息,解决了其每次选词只考虑词本身,而忽视上下文相关词的问题。4条消歧规则包括,
1)备选词组合的长度之和最大。
2)备选词组合的平均词长最大;
3)备选词组合的词长变化最小;
4)备选词组合中,单字词的出现频率统计值最高。
CRF方法是目前公认的效果最好的分词算法。但,具体效果是否好,也依赖于你使用的训练模型。

G. 文本分类的6类方法

一、中文分词:

针对中文文本分类时,很关键的一个技术就是中文分词。特征粒度为词粒度远远好于字粒度,其大部分分类算法不考虑词序信息,基于字粒度的损失了过多的n-gram信息。下面简单总结一下中文分词技术:基于字符串匹配的分词方法、基于理解的分词方法和基于统计的分词方法 [1]。

1,基于字符串匹配的分词方法:
过程:这是一种基于词典的中文分词,核心是首先建立统一的词典表,当需要对一个句子进行分词时,首先将句子拆分成多个部分,将每一个部分与字典一一对应,如果该词语在词典中,分词成功,否则继续拆分匹配直到成功。
核心: 字典,切分规则和匹配顺序是核心。
分析:优点是速度快,时间复杂度可以保持在O(n),实现简单,效果尚可;但对歧义和未登录词处理效果不佳。

2,基于理解的分词方法:基于理解的分词方法是通过让计算机模拟人对句子的理解,达到识别词的效果。其基本思想就是在分词的同时进行句法、语义分析,利用句法信息和语义信息来处理歧义现象。它通常包括三个部分:分词子系统、句法语义子系统、总控部分。在总控部分的协调下,分词子系统可以获得有关词、句子等的句法和语义信息来对分词歧义进行判断,即它模拟了人对句子的理解过程。这种分词方法需要使用大量的语言知识和信息。由于汉语语言知识的笼统、复杂性,难以将各种语言信息组织成机器可直接读取的形式,因此目前基于理解的分词系统还处在试验阶段。

3,基于统计的分词方法:
过程:统计学认为分词是一个概率最大化问题,即拆分句子,基于语料库,统计相邻的字组成的词语出现的概率,相邻的词出现的次数多,就出现的概率大,按照概率值进行分词,所以一个完整的语料库很重要。
主要的统计模型有: N元文法模型(N-gram),隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model ,HMM),最大熵模型(ME),条件随机场模型(Conditional Random Fields,CRF)等。

二、文本预处理:

1,分词: 中文任务分词必不可少,一般使用jieba分词,工业界的翘楚。
2,去停用词:建立停用词字典,目前停用词字典有2000个左右,停用词主要包括一些副词、形容词及其一些连接词。通过维护一个停用词表,实际上是一个特征提取的过程,本质 上是特征选择的一部分。
3,词性标注: 在分词后判断词性(动词、名词、形容词、副词…),在使用jieba分词的时候设置参数

H. 自然语言处理(NLP)的基础难点:分词算法

自然语言处理(NLP,Natural Language Processing)是人工智能领域中的一个重要方向,主要研究人与计算机之间用自然语言进行有效通信的各种理论和方法。自然语言处理的底层任务由易到难大致可以分为词法分析、句法分析和语义分析。分词是词法分析(还包括词性标注和命名实体识别)中最基本的任务,也是众多NLP算法中必不可少的第一步,其切分准确与否往往与整体结果息息相关。

金融领域分词的难点

分词既简单又复杂。简单是因为分词的算法研究已经很成熟了,大部分的算法(如HMM分词、CRF分词)准确率都可以达到95%以上;复杂则是因为剩下的5%很难有突破,主要可以归结于三点:

▲粒度,即切分时的最小单位,不同应用对粒度的要求不一样,比如“融资融券”可以是一个词也可以是两个词

▲歧义,比如“恒生”一词,既可指恒生公司,又可指恒生指数

▲未登录词,即未出现在算法使用的词典中的词,比如不常见的专业金融术语,以及各种上市公司的名称

在金融领域中,分词也具有上述三个难点,并且在未登录词方面的难点更为突出,这是因为金融类词汇本来就多,再加上一些专有名词不仅有全称还有简称,这就进一步增大了难度。

在实际应用中,以上难点时常会造成分词效果欠佳,进而影响之后的任务。尤其是在一些金融业务中,有许多需要与用户交互的场景,某些用户会用口语化的词汇描述业务,如果分词错误会影响用户意图的解析,这对分词的准确性提出了更高的要求。因此在进行NLP上层应用开发时,需要对分词算法有一定的了解,从而在效果优化时有能力对分词器进行调整。接下来,我们介绍几种常用的分词算法及其应用在金融中的优劣。

几种常见的分词算法

分词算法根据其核心思想主要分为两种:

第一种是基于字典的分词,先把句子按照字典切分成词,再寻找词的最佳组合方式,包括最大匹配分词算法、最短路径分词算法、基于N-Gram model的分词算法等;

第二种是基于字的分词,即由字构词,先把句子分成一个个字,再将字组合成词,寻找最优的切分策略,同时也可以转化成序列标注问题,包括生成式模型分词算法、判别式模型分词算法、神经网络分词算法等。

最大匹配分词寻找最优组合的方式是将匹配到的最长词组合在一起,主要的思路是先将词典构造成一棵Trie树(也称为字典树),Trie树由词的公共前缀构成节点,降低了存储空间的同时可以提升查找效率。

最大匹配分词将句子与Trie树进行匹配,在匹配到根结点时由下一个字重新开始进行查找。比如正向(从左至右)匹配“他说的确实在理”,得出的结果为“他/说/的确/实在/理”。如果进行反向最大匹配,则为“他/说/的/确实/在理”。

这种方式虽然可以在O(n)时间对句子进行分词,但是只单向匹配太过绝对,尤其是金融这种词汇较丰富的场景,会出现例如“交易费/用”、“报价单/位”等情况,所以除非某些词的优先级很高,否则要尽量避免使用此算法。

最短路径分词算法首先将一句话中的所有词匹配出来,构成词图(有向无环图DAG),之后寻找从起始点到终点的最短路径作为最佳组合方式,例:

我们认为图中每个词的权重都是相等的,因此每条边的权重都为1。

在求解DAG图的最短路径问题时,总是要利用到一种性质:即两点之间的最短路径也包含了路径上其他顶点间的最短路径。比如S->A->B->E为S到E到最短路径,那S->A->B一定是S到B到最短路径,否则会存在一点C使得d(S->C->B)<d(S->A->B),那S到E的最短路径也会变为S->C->B->E,这就与假设矛盾了。利用上述的最优子结构性质,可以利用贪心算法或动态规划两种求解算法:

(1)基于Dijkstra算法求解最短路径,该算法适用于所有带权有向图,求解源节点到其他所有节点的最短路径,并可以求得全局最优解;

(2)N-最短路径分词算法,该方法是对Dijkstra算法的扩展,在每一步保存最短的N条路径,并记录这些路径上当前节点的前驱,在最后求得最优解时回溯得到最短路径。这种方法的准确率优于Dijkstra算法,但在时间和空间复杂度上都更大。

相较于最大匹配分词算法,最短路径分词算法更加灵活,可以更好地把词典中的词组合起来,能更好地解决有歧义的场景。比如上述“他说的确实在理”这句话,用最短路径算法的计算结果为“他/说/的/确实/在理”,避免了正向最大匹配的错误。但是对于词典中未存在的词基本没有识别能力,无法解决金融领域分词中的“未登录词”难点。

N-Gram(又称N元语法模型)是基于一个假设:第n个词出现与前n-1个词相关,而与其他任何词不相关。在此种假设下,可以简化词的条件概率,进而求解整个句子出现的概率。

现实中,常用词的出现频率或者概率肯定比罕见词要大。因此,可以将求解词图最短路径的问题转化为求解最大概率路径的问题,即分词结果为“最有可能的词的组合“。

计算词出现的概率,仅有词典是不够的,还需要充足的语料,所以分词任务已经从单纯的“算法”上升到了“建模”,即利用统计学方法结合大数据挖掘,对“语言”(句子出现的概率)进行建模。

我们将基于N-gram模型所统计出的概率分布应用到词图中,可以得到词的概率图。对该词图用最短路径分词算法求解最大概率的路径,即可得到分词结果。

相较于前两种分词算法,基于N-Gram model的分词算法对词频进行了统计建模,在切分有歧义的时候力求得到全局最优值,比如在切分方案“证券/自营/业务”和“证券/自/营业/务”中,统计出“证券/自营/业务”出现的概率更大,因此结果有更高的准确率。但也依然无法解决金融场景中未登录词的问题。

生成式模型主要有隐马尔可夫模型(HMM,Hidden Markov Model)、朴素贝叶斯分类等。HMM是常用的分词模型,基于Python的jieba分词器和基于Java的HanLP分词器都使用了HMM。

HMM模型认为在解决序列标注问题时存在两种序列,一种是观测序列,即人们显性观察到的句子,另一种是隐状态序列,即观测序列的标签。假设观测序列为X,隐状态序列是Y,则因果关系为Y->X。因此要得到标注结果Y,必须对X的概率、Y的概率、P(X|Y)进行计算,即建立P(X,Y)的概率分布模型。

HMM算法可以在一定程度上解决未登录词的问题,但生成式模型的准确率往往没有接下来要谈到的判别式模型高。

判别式模型主要有感知机、支持向量机(SVM,Support Vector Machine)、条件随机场(CRF,Conditional Random Field)、最大熵模型等,其中感知机模型和CRF模型是常用的分词模型。

(1)平均感知机分词算法

感知机是一种简单的二分类线性模型,通过构造超平面,将特征空间(输入空间)中的样本分为正负两类。通过组合,感知机也可以处理多分类问题。但由于每次迭代都会更新模型的所有权重,被误分类的样本会造成很大影响,因此采用平均的方法,在处理完一部分样本后对更新的权重进行平均。

(2)CRF分词算法

CRF可以看作一个无向图模型,假设给定的标注序列为Y,观测序列为X,CRF对条件概率P(Y|X)进行定义,而不是对联合概率建模。

平均感知机算法虽然速度快,但仍不够准确。适合一些对速度要求高、对准确性要求相对不那么高的场景。CRF分词算法可以说是目前最常用的分词、词性标注和实体识别算法,它对未登陆词也有很好的识别能力,是目前在速度、准确率以及未登录词识别上综合表现最突出的算法,也是我们目前所采用的解决方案,但速度会比感知机慢一些。

在NLP中,最常用的神经网络为循环神经网络(RNN,Recurrent Neural Network),它在处理变长输入和序列输入问题中有着巨大的优势。LSTM(Long Short-Term Memory,长短期记忆网络)为RNN变种的一种,在一定程度上解决了RNN在训练过程中梯度消失和梯度爆炸的问题。

目前对于序列标注任务,业内公认效果最好的模型是BiLSTM+CRF。相比于上述其它模型,双向循环神经网络BiLSTM,可以更好地编码当前字等上下文信息,并在最终增加CRF层,核心是用Viterbi算法进行解码,以得到全局最优解,避免B,S,E这种不可能的标记结果的出现,提高准确率。

神经网络分词虽然能在准确率、未登录词识别上有更好的表现,但RNN无法并行计算,在速度上没有优势,所以该算法通常在算法研究、句子精确解析等对速度要求不高的场景下使用。

分词作为NLP底层任务之一,既简单又重要,很多时候上层算法的错误都是由分词结果导致的。因此,对于底层实现的算法工程师,不仅需要深入理解分词算法,更需要懂得如何高效地实现和调试。

而对于上层应用的算法工程师,在实际分词时,需要根据业务场景有选择地应用上述算法,比如在搜索引擎对大规模网页进行内容解析时,对分词对速度要求大于精度,而在智能问答中由于句子较短,对分词的精度要求大于速度。

I. NLP之文本分类

作为NLP领域最经典的使用场景之一,文本分类积累了许多的实现方法。这里我们根据是否使用深度学习方法将文本分类主要分为一下两个大类:

随着统计学习方法的发展,特别是在90年代后互联网在线文本数量增长和机器学习学科的兴起,逐渐形成了一套解决大规模文本分类问题的经典玩法,这个阶段的主要套路是人工特征工程+浅层分类模型。整个文本分类问题就拆分成了 特征工程 分类器 两部分。

这里的特征工程也就是将文本表示为计算机可以识别的、能够代表该文档特征的特征矩阵的过程。在基于传统机器学习的文本分类中,我们通常将特征工程分为 文本预处理、特征提取、文本表示 等三个部分。

文本预处理过程是提取文本中的关键词来表示文本的过程 。中文文本预处理主要包括 文本分词 去停用词 两个阶段。
文本分词 ,是因为很多研究表明特征粒度为词粒度远好于字粒度(其实很好理解,因为大部分分类算法不考虑词序信息,基于字粒度显然损失了过多“n-gram”信息)。具体到中文分词,不同于英文有天然的空格间隔,需要设计复杂的分词算法。传统分词算法主要有 基于字符串匹配的正向/逆向/双向最大匹配 基于理解的句法和语义分析消歧 基于统计的互信息/CRF方法 。近年来随着深度学习的应用, WordEmbedding + Bi-LSTM+CRF方法 逐渐成为主流,本文重点在文本分类,就不展开了。
停止词 文本中一些高频的代词、连词、介词等对文本分类无意义的词 ,通常维护一个停用词表,特征提取过程中删除停用表中出现的词,本质上属于特征选择的一部分。

特征提取包括 特征选择 特征权重计算 两部分。
特征选择的基本思路 根据某个评价指标独立的对原始特征项(词项)进行评分排序,从中选择得分最高的一些特征项,过滤掉其余的特征项 。常用的评价有:文档频率、互信息、信息增益、χ²统计量等。
特征权重计算 主要是经典的TF-IDF方法及其扩展方法。 TF-IDF的主要思想 一个词的重要度与在类别内的词频成正比,与所有类别出现的次数成反比

文本表示的目的是把文本预处理后的转换成计算机可理解的方式,是决定文本分类质量最重要的部分。传统做法常用 词袋模型 (BOW, Bag Of Words)或 向量空间模型 (Vector Space Model),最大的 不足 是忽略文本上下文关系,每个词之间彼此独立,并且无法表征语义信息。

大部分机器学习方法都在文本分类领域有所应用,比如朴素贝叶斯分类算法(Naïve Bayes)、KNN、SVM、最大熵和神经网络等等。

FastText 是Facebook AI Research在16年开源的一种文本分类器。 其 特点 就是 fast 。相对于其它文本分类模型,如 SVM Logistic Regression 等模型,fastText能够在保持分类效果的同时,大大缩短了训练时间。

FastText方法包含三部分, 模型架构 层次SoftMax N-gram特征

FastText模型架构和 Word2Vec 中的 CBOW 模型很类似,因为它们的作者都是Facebook的科学家Tomas Mikolov。不同之处在于,FastText 预测标签 ,而CBOW 模型 预测中间词

TextCNN 是利用卷积神经网络对文本进行分类的算法,它是由 Yoon Kim 在2014年在 “ Convolutional Neural Networks for Sentence Classification ” 一文中提出的。详细的原理图如下。

特征 :这里的特征就是词向量,有 静态(static) 非静态(non-static) 方式。static方式采用比如word2vec预训练的词向量,训练过程不更新词向量,实质上属于迁移学习了,特别是数据量比较小的情况下,采用静态的词向量往往效果不错。non-static则是在训练过程中更新词向量。推荐的方式是 non-static 中的 fine-tunning方式,它是以预训练(pre-train)的word2vec向量初始化词向量,训练过程中调整词向量,能加速收敛,当然如果有充足的训练数据和资源,直接随机初始化词向量效果也是可以的。

通道(Channels) :图像中可以利用 (R, G, B) 作为不同channel,而文本的输入的channel通常是不同方式的embedding方式(比如 word2vec或Glove),实践中也有利用静态词向量和fine-tunning词向量作为不同channel的做法。

一维卷积(conv-1d) :图像是二维数据,经过词向量表达的文本为一维数据,因此在TextCNN卷积用的是一维卷积。一维卷积带来的问题是需要设计通过不同 filter_size 的 filter 获取不同宽度的视野。

Pooling层: 利用CNN解决文本分类问题的文章还是很多的,比如这篇 A Convolutional Neural Network for Modelling Sentences 最有意思的输入是在 pooling 改成 (dynamic) k-max pooling,pooling阶段保留 k 个最大的信息,保留了全局的序列信息。

参考文献

J. 有哪些比较好的中文分词方案

中文分词算法大概分为两大类

a.第一类是基于字符串匹配,即扫描字符串,如果发现字符串的子串和词相同,就算匹配。
这类分词通常会加入一些启发式规则,比如“正向/反向最大匹配”, “长词优先” 等策略。

这类算法优点是速度块,都是O(n)时间复杂度,实现简单,效果尚可。

也有缺点,就是对歧义和未登录词处理不好。

b.第二类是基于统计以及机器学习的分词方式

这类分词基于人工标注的词性和统计特征,对中文进行建模,即根据观测到的数据(标注好的语料)对模型参数进行估计,即训练。 在分词阶段再通过模型计算各种分词出现的概率,将概率最大的分词结果作为最终结果。常见的序列标注模型有HMM和CRF。

这类分词算法能很好处理歧义和未登录词问题,效果比前一类效果好,但是需要大量的人工标注数据,以及较慢的分词速度。

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