5 文本表示

離散表示

One-hot

One-hot表示很容易理解。在一個(gè)語(yǔ)料庫(kù)中,給每個(gè)字/詞編碼一個(gè)索引,根據(jù)索引進(jìn)行one-hot表示。

John likes to watch movies. Mary likes too.

John also likes to watch football games.

如果只需要表示出上面兩句話中的單詞,可以只對(duì)其中出現(xiàn)過(guò)的單詞進(jìn)行索引編碼:

{"John": 1, "likes": 2, "to": 3, "watch": 4, "movies": 5, "also":6, "football": 7,

"games": 8, "Mary": 9, "too": 10}

其中的每個(gè)單詞都可以用one-hot方法表示:

John: [1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

likes: [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

當(dāng)語(yǔ)料庫(kù)非常大時(shí),需要建立一個(gè)很大的字典對(duì)所有單詞進(jìn)行索引編碼。比如100W個(gè)單詞,每個(gè)單詞就需要表示成100W維的向量,而且這個(gè)向量是很稀疏的,只有一個(gè)地方為1其他全為0。還有很重要的一點(diǎn),這種表示方法無(wú)法表達(dá)單詞與單詞之間的相似程度


Bag of Words

詞袋表示,也稱為計(jì)數(shù)向量表示(Count Vectors)。文檔的向量表示可以直接用單詞的向量進(jìn)行求和得到。

John likes to watch movies? ?also football games? ?Mary? too

John likes to watch movies. Mary likes too.? -->> [1, 2, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1]

John also likes to watch football games.? ? -->> [1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0]

橫向來(lái)看我們把每條文本表示成了一個(gè)向量,縱向來(lái)看,不同文檔中單詞的個(gè)數(shù)又可以構(gòu)成某個(gè)單詞的詞向量。如上文中的"John"縱向表示成[1,1]。

無(wú)序,無(wú)語(yǔ)法

功能(1)tf-idf,

? ? ? ? ? (2)文本建模和分類

Bi-gram和N-gram

與詞袋模型原理類似,Bi-gram將相鄰兩個(gè)單詞編上索引,N-gram將相鄰N個(gè)單詞編上索引。

為 Bi-gram建立索引:

{"John likes”: 1,

"likes to”: 2,

"to watch”: 3,

"watch movies”: 4,

"Mary likes”: 5,

"likes too”: 6,

"John also”: 7,

"also likes”: 8,

"watch football": 9,

"football games": 10}

這樣,原來(lái)的兩句話就可以表示為:

John likes to watch movies. Mary likes too.? -->> [1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0]

John also likes to watch football games.? ? -->> [0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1]

這種做法的優(yōu)點(diǎn)是考慮了詞的順序,但是缺點(diǎn)也很明顯,就是造成了詞向量的急劇膨脹。

TF-IDF

上面的詞袋模型和Bi-gram、N-gram模型是基于計(jì)數(shù)得到的,而TF-IDF則是基于頻率統(tǒng)計(jì)得到的。TF-IDF的分?jǐn)?shù)代表了詞語(yǔ)在當(dāng)前文檔和整個(gè)語(yǔ)料庫(kù)中的相對(duì)重要性。TF-IDF 分?jǐn)?shù)由兩部分組成:第一部分是詞語(yǔ)頻率(Term Frequency),第二部分是逆文檔頻率(Inverse Document Frequency)。其中計(jì)算語(yǔ)料庫(kù)中文檔總數(shù)除以含有該詞語(yǔ)的文檔數(shù)量,然后再取對(duì)數(shù)就是逆文檔頻率。

TF(t)= 該詞語(yǔ)在當(dāng)前文檔出現(xiàn)的次數(shù) / 當(dāng)前文檔中詞語(yǔ)的總數(shù)

IDF(t)= log_e(文檔總數(shù) / 出現(xiàn)該詞語(yǔ)的文檔總數(shù))

?根據(jù)公式可以看出,TF 判斷的是該字/詞語(yǔ)是否是當(dāng)前文檔的重要詞語(yǔ),但是如果只用詞語(yǔ)出現(xiàn)頻率來(lái)判斷其是否重要可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題,就是有些通用詞可能也會(huì)出現(xiàn)很多次,如:a、the、at、in等。當(dāng)然我們對(duì)文本進(jìn)行預(yù)處理的時(shí)候一般會(huì)去掉這些所謂的stopwords,即停用詞,但仍然會(huì)有很多通用詞無(wú)法避免地出現(xiàn)在很多文檔,而其實(shí)它們不是那么重要。

逆文檔頻率(IDF)用于判斷是否在很多文檔中都出現(xiàn)了此詞語(yǔ),即很多文檔或所有文檔中都出現(xiàn)的就是通用詞。出現(xiàn)該詞語(yǔ)的文檔越多,IDF越小,其作用是抑制通用詞的重要性。

將上述求出的 TF 和 IDF 相乘記得到詞語(yǔ)在當(dāng)前文檔和整個(gè)語(yǔ)料庫(kù)中的相對(duì)重要性。TF-IDF與一個(gè)詞在當(dāng)前文檔中的出現(xiàn)次數(shù)成正比,與該詞在整個(gè)語(yǔ)料庫(kù)中的出現(xiàn)次數(shù)成反比

TF-IDF算法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單快速,結(jié)果比較符合實(shí)際情況。缺點(diǎn)是,單純以"詞頻"衡量一個(gè)詞的重要性,不夠全面,有時(shí)重要的詞可能出現(xiàn)次數(shù)并不多。而且,這種算法無(wú)法體現(xiàn)詞的位置信息,出現(xiàn)位置靠前的詞與出現(xiàn)位置靠后的詞,都被視為重要性相同,這是不正確的。

可以使用sklearn中的TfidfVectorizer生成TF-IDF特征。

共現(xiàn)矩陣 (Cocurrence matrix)

首先解釋下“共現(xiàn)”,即共同出現(xiàn),如一句話中共同出現(xiàn),或一篇文章中共同出現(xiàn)。這里給共同出現(xiàn)的距離一個(gè)規(guī)范——窗口,如果窗口寬度是2,那就是在當(dāng)前詞的前后各2個(gè)詞的范圍內(nèi)共同出現(xiàn)。可以想象,其實(shí)是一個(gè)總長(zhǎng)為5的窗口依次掃過(guò)所有文本,同時(shí)出現(xiàn)在其中的詞就說(shuō)它們共現(xiàn)。

John likes to watch movies.

John likes to play basketball.

上面兩句話設(shè)窗口寬度為1,則共現(xiàn)矩陣如下:

可以看到,當(dāng)前詞與自身不存在共現(xiàn),共現(xiàn)矩陣實(shí)際上是對(duì)角矩陣。

實(shí)際應(yīng)用中,我們用共現(xiàn)矩陣的一行(列)作為某個(gè)詞的詞向量,其向量維度還是會(huì)隨著字典大小呈線性增長(zhǎng),而且存儲(chǔ)共生矩陣可能需要消耗巨大的內(nèi)存。一般配合PCA或SVD將其進(jìn)行降維,如將原來(lái) m×n 的矩陣降為 m×r的矩陣,其中 r<n,即將詞向量的長(zhǎng)度進(jìn)行縮減。

下面是奇異值分解的步驟。


分布式表示

word2vec

http://www.itdecent.cn/p/471d9bfbd72f

glove

https://blog.csdn.net/linchuhai/article/details/97135612

fastText

https://blog.csdn.net/feilong_csdn/article/details/88655927

elmo

https://zhuanlan.zhihu.com/p/51679783

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時(shí)請(qǐng)結(jié)合常識(shí)與多方信息審慎甄別。
平臺(tái)聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡(jiǎn)書系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

友情鏈接更多精彩內(nèi)容