文本分词

1. 基本文本处理技能       

    英文分词,常以空格分词,中文分词较为复杂,常见方法有:正向最大、逆向最大、双向最大匹配法,这些方法是基于词典匹配而成。

正向最大:从前往后取词,每次减一个字,直至词典命中或剩下1个单字。

逆向最大:从后往前取词,每次减一个字,直至词典命中或剩下1个单子。

双向最大匹配:正向最大与逆向最大两种算法都进行一遍分词,根据词的颗粒度越大越好单字和非字典词越少越好,进行分词。

 2. 语言模型

        n-gram模型也称为n-1阶马尔科夫模型,它有一个假设前提:当前词的出现概率仅仅与前面n-1个词相关。因此(1)式可以近似为:

                                                 clip_image008

       当n取1、2、3时,n-gram模型分别称为unigram、bigram和trigram语言模型。n-gram模型的参数就是条件概率       

                                                clip_image010

      假设词表的大小为100,000,那么n-gram模型的参数数量为

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                                                clip_image012

       n越大,模型越准确,也越复杂,需要的计算量越大。最常用的是bigram,其次是unigram和trigram,n取≥4的情况较少。

3. 文本矩阵化

过程:加载文本数据集->jieba分词->去除停用词->生成词汇表->生成word_index->加载预训练词向量模型->生成词向量矩阵

jieba:https://github.com/fxsjy/jieba

特点

  • 支持三种分词模式:

    • 精确模式,试图将句子最精确地切开,适合文本分析;
    • 全模式,把句子中所有的可以成词的词语都扫描出来, 速度非常快,但是不能解决歧义;
    • 搜索引擎模式,在精确模式的基础上,对长词再次切分,提高召回率,适合用于搜索引擎分词。
  • 支持繁体分词

  • 支持自定义词典

  • MIT 授权协议

3.1 分词,新词发现

import jieba

seg_list = jieba.cut("我来到北京清华大学", cut_all=True)
print("Full Mode: " + "/ ".join(seg_list))  # 全模式

seg_list = jieba.cut("我来到北京清华大学", cut_all=False)
print("Default Mode: " + "/ ".join(seg_list))  # 精确模式

seg_list = jieba.cut("他来到了网易杭研大厦")  # 默认是精确模式
print(", ".join(seg_list))  #(此处,“杭研”并没有在词典中,但是也被Viterbi算法识别出来了)

seg_list = jieba.cut_for_search("小明硕士毕业于中国科学院计算所,后在日本京都大学深造")  # 搜索引擎模式
print(", ".join(seg_list))


#output
Full Mode: 我/ 来到/ 北京/ 清华/ 清华大学/ 华大/ 大学
Default Mode: 我/ 来到/ 北京/ 清华大学
他, 来到, 了, 网易, 杭研, 大厦
小明, 硕士, 毕业, 于, 中国, 科学, 学院, 科学院, 中国科学院, 计算, 计算所, ,, 后, 在, 日本, 京都, 大学, 日本京都大学, 深造

3.2 添加自定义词字典

  • 开发者可以指定自己自定义的词典,以便包含 jieba 词库里没有的词。虽然 jieba 有新词识别能力,但是自行添加新词可以保证更高的正确率
  • 用法: jieba.load_userdict(file_name) # file_name 为文件类对象或自定义词典的路径
  • 词典格式和 dict.txt 一样,一个词占一行;每一行分三部分:词语、词频(可省略)、词性(可省略),用空格隔开,顺序不可颠倒。file_name 若为路径或二进制方式打开的文件,则文件必须为 UTF-8 编码。
  • 词频省略时使用自动计算的能保证分出该词的词频
#userdict.txt
    
云计算 5
李小福 2 nr
创新办 3 i
easy_install 3 eng
好用 300
韩玉赏鉴 3 nz
八一双鹿 3 nz
台中
凱特琳 nz
Edu Trust认证 2000
# 未添加字典前
import jieba

test_sent = (
"李小福是创新办主任也是云计算方面的专家; 什么是八一双鹿\n"
"例如我输入一个带“韩玉赏鉴”的标题,在自定义词库中也增加了此词为N类\n"
"「台中」正確應該不會被切開。mac上可分出「石墨烯」;此時又可以分出來凱特琳了。"
)
words = jieba.cut(test_sent)
print('/'.join(words))

#output
李小福/是/创新/办/主任/也/是/云/计算/方面/的/专家/;/ /什么/是/八/一双/鹿/
/例如/我/输入/一个/带/“/韩玉/赏鉴/”/的/标题/,/在/自定义词/库中/也/增加/了/此/词为/N/类/
/「/台/中/」/正確/應該/不會/被/切開/。/mac/上/可/分出/「/石墨/烯/」/;/此時/又/可以/分出/來凱/特琳/了/。
#添加词典
import jieba
jieba.load_userdict("userdict.txt")

jieba.add_word('石墨烯')
jieba.add_word('凱特琳')
jieba.del_word('自定义词')

test_sent = (
"李小福是创新办主任也是云计算方面的专家; 什么是八一双鹿\n"
"例如我输入一个带“韩玉赏鉴”的标题,在自定义词库中也增加了此词为N类\n"
"「台中」正確應該不會被切開。mac上可分出「石墨烯」;此時又可以分出來凱特琳了。"
)
words = jieba.cut(test_sent)
print('/'.join(words))

#output
李小福/是/创新办/主任/也/是/云计算/方面/的/专家/;/ /什么/是/八一双鹿/
/例如/我/输入/一个/带/“/韩玉赏鉴/”/的/标题/,/在/自定义/词库/中/也/增加/了/此/词为/N/类/
/「/台中/」/正確/應該/不會/被/切開/。/mac/上/可/分出/「/石墨烯/」/;/此時/又/可以/分出/來/凱特琳/了/。

3.3 去除停用词

import jieba
jieba.load_userdict("userdict.txt")

test_sent = "李小福是创新办主任也是云计算方面的专家; 什么是八一双鹿"
stopwords = ['是','了','什么','的']
words = jieba.cut(test_sent)

new_test_sent = []
for w in words:
    if w in stopwords:
        pass
    else:
        new_test_sent.append(w)
print('test_sent: {}'.format("/".join(jieba.cut(test_sent))))
print('new_test_sent: {}'.format("/".join(new_test_sent)))

#output
test_sent: 李小福/是/创新办/主任/也/是/云计算/方面/的/专家/;/ /什么/是/八一双鹿
new_test_sent: 李小福/创新办/主任/也/云计算/方面/专家/;/ /八一双鹿

3.4 文本矩阵化

from gensim import corpora, models
import jieba

jieba.load_userdict("userdict.txt")

jieba.add_word('石墨烯')
jieba.add_word('凱特琳')
jieba.del_word('自定义词')

test_sent = [
"李小福是创新办主任也是云计算方面的专家; 什么是八一双鹿",
"例如我输入一个带“韩玉赏鉴”的标题,在自定义词库中也增加了此词为N类",
"「台中」正確應該不會被切開。mac上可分出「石墨烯」;此時又可以分出來凱特琳了"
]

stopwords = ['是','了','什么','的']

new_sents=[]
for sent in test_sent:
    sent_split = list(jieba.cut(sent))
    new_sent = []
    for w in sent_split:
        if w in stopwords:
            continue
        else:
            new_sent.append(w)
    new_sents.append(new_sent)
print('新句子: ',new_sents)
print()

# 构造词典
dic = corpora.Dictionary(new_sents)
print('词典: ',dic)
print('词典token2id: ',dic.token2id)
print()

# 语料库
corpus = [dic.doc2bow(sent) for sent in new_sents]
print('语料:',corpus)
print()

tfidf = models.TfidfModel(corpus)
print(tfidf.dfs)
#output
新句子:  [['李小福', '创新办', '主任', '也', '云计算', '方面', '专家', ';', ' ', '八一双鹿'], ['例如', '我', '输入', '一个', '带', '“', '韩玉赏鉴', '”', '标题', ',', '在', '自定义', '词库', '中', '也', '增加', '此', '词为', 'N', '类'], ['「', '台中', '」', '正確', '應該', '不會', '被', '切開', '。', 'mac', '上', '可', '分出', '「', '石墨烯', '」', ';', '此時', '又', '可以', '分出', '來', '凱特琳']]

词典:  Dictionary(49 unique tokens: [' ', ';', '专家', '主任', '也']...)
词典token2id:  {' ': 0, ';': 1, '专家': 2, '主任': 3, '也': 4, '云计算': 5, '八一双鹿': 6, '创新办': 7, '方面': 8, '李小福': 9, 'N': 10, '“': 11, '”': 12, '一个': 13, '中': 14, '例如': 15, '在': 16, '增加': 17, '带': 18, '我': 19, '标题': 20, '此': 21, '类': 22, '自定义': 23, '词为': 24, '词库': 25, '输入': 26, '韩玉赏鉴': 27, ',': 28, 'mac': 29, '。': 30, '「': 31, '」': 32, '上': 33, '不會': 34, '來': 35, '凱特琳': 36, '分出': 37, '切開': 38, '又': 39, '可': 40, '可以': 41, '台中': 42, '應該': 43, '正確': 44, '此時': 45, '石墨烯': 46, '被': 47, ';': 48}

语料: [[(0, 1), (1, 1), (2, 1), (3, 1), (4, 1), (5, 1), (6, 1), (7, 1), (8, 1), (9, 1)], [(4, 1), (10, 1), (11, 1), (12, 1), (13, 1), (14, 1), (15, 1), (16, 1), (17, 1), (18, 1), (19, 1), (20, 1), (21, 1), (22, 1), (23, 1), (24, 1), (25, 1), (26, 1), (27, 1), (28, 1)], [(29, 1), (30, 1), (31, 2), (32, 2), (33, 1), (34, 1), (35, 1), (36, 1), (37, 2), (38, 1), (39, 1), (40, 1), (41, 1), (42, 1), (43, 1), (44, 1), (45, 1), (46, 1), (47, 1), (48, 1)]]

{0: 1, 1: 1, 2: 1, 3: 1, 4: 2, 5: 1, 6: 1, 7: 1, 8: 1, 9: 1, 10: 1, 11: 1, 12: 1, 13: 1, 14: 1, 15: 1, 16: 1, 17: 1, 18: 1, 19: 1, 20: 1, 21: 1, 22: 1, 23: 1, 24: 1, 25: 1, 26: 1, 27: 1, 28: 1, 29: 1, 30: 1, 31: 1, 32: 1, 33: 1, 34: 1, 35: 1, 36: 1, 37: 1, 38: 1, 39: 1, 40: 1, 41: 1, 42: 1, 43: 1, 44: 1, 45: 1, 46: 1, 47: 1, 48: 1}

个人觉得文章还不错的,推荐一下:

N-gram Language Models:https://web.stanford.edu/~jurafsky/slp3/3.pdf

语言模型的基本概念:https://blog.csdn.net/mspinyin/article/details/6137815

自然语言处理的数学原理:https://liam.page/2015/07/26/mathematics-theory-of-natural-language-processing-2/

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