自然语言处理(NLP)语义分析--文本相似度

牧云@^-^@ 提交于 2019-11-28 11:09:22

原文: http://blog.gqylpy.com/gqy/410

置顶:来自一名75后老程序员的武林秘籍——必读(博主推荐)


来,先呈上武林秘籍链接:http://blog.gqylpy.com/gqy/401/

你好,我是一名极客!一个 75 后的老工程师!

我将花两分钟,表述清楚我让你读这段文字的目的!

如果你看过武侠小说,你可以把这个经历理解为,你失足落入一个山洞遇到了一位垂暮的老者!而这位老者打算传你一套武功秘籍!

没错,我就是这个老者!

干研发 20 多年了!我也年轻过,奋斗过!我会画原理图,会画 PCB,会模拟,会数字!玩过 PLC,玩过单片机,会用汇编,会用 C!玩过 ARM,比如 PLC,STM32,和时下正在起飞的 NXP RT1052!搞过 DSP,比如 TMS320F28335!搞过 FPGA,不管 Xilinx 还是 Altera,也不管是 Verilog 还是 VHDL,或者直接画数字电路图!我懂嵌入式系统,比如 uCOS 和 Linux!我懂开源的硬件,比如 Arduino 和树莓派!我也搞软件,学了一堆上位机的语言C#,JAVA,Python,Kotlin,Swift!会写爬虫工具,又自学写APP,不管Android 还是 IOS!

可是这一切有什么用呢?土鸡瓦狗!不值一提!干技术的永远就是最苦逼的那个人!

我相信看到这里的你,应该是个 IT 圈的人!或许是个学生,在学习某个技能!或者是个初入职场的年轻人,在啃某个技术!或者是个工程师,被项目困住,想找个资料快速突破阻碍!反正不管怎么样,你们都不会是泛泛之辈,不可能轻易交出智商税!

所以我把这份资料放进我的收费资源里,以证明接下去我要跟你讲的这本武功秘籍是可以真真实实的帮你赚到钱的!

我不知道叫它什么好,我把它写的像武林秘籍!所以我姑且叫它《武林秘籍》或者叫《赚钱秘籍》!

《武林秘籍》里封装了一个本人近期创造的一个可以一劳永逸的赚钱方法!你可以理解为躺着赚钱,或者挂机赚钱!请你放心,不是让你去违法!

我是一个IT男,从来不忽悠别人,这是我做人的原则。若此举能帮助你付起房子首付与月供,减轻一些目前高房价的压力,何乐而不为呢!

我提取里边几个要点:

  1. 将你手里有的资源按照说明书一步一步完成所有动作就可以躺着赚钱。
  2. 你不可能不劳而获,但是用这个方法确实是可以一劳永逸!
  3. 我用业余时间操作这个项目三个月,现在每天稳定收入300+。
  4. 里边会告诉你哪些是资源,怎么源源不断的获取资源。
  5. 里边会告诉你怎么获取爆炸的流量。
  6. 里边会告诉你很多黑技能(不是干坏事)。
  7. 总之,里边字字如金,有些东西我不告诉你可能这辈子都不会知道!

交了这波智商税,你的能力会爆涨,我说的不是你的专业能力,而是在这个社会生存的基础能力!

以上所有的东西可以规为武功的招式,但如果你想短期就实现目标,我还在说明书的最后留下了一些现成资源的下载链接,包括一些稀缺的资源,保证物有所值。这部分内容可以规为内功,继不继承由你自已决定!

好了,最后跟所有的老者不一样的是:这个老人要问你收取一点点小费,才会把无比珍贵的秘籍交到你手中!

以下是付款链接,付款后你将获取《武林秘籍》的访问密码。随后你将解锁另外一个谋生技能,在工作挣着死工资的同时,该技能也能同时帮你赚另一份钱,终身受用!

http://www.gqylpy.com/get_wlmj_pwd

能在此遇见是我们的缘分,我愿意帮助你,祝你取得成功!

传说中的武林秘籍:http://blog.gqylpy.com/gqy/401/

文本相似度及案例

​ 在做自然语言处理的过程中,我们经常会遇到需要找出相似语句的场景,或者找出句子的近似表达,这时候就需要把类似的句子归到一起,这里面就涉及到句子相似度计算的问题。

基本方法

句子相似度计算一共归类了以下几种方法:

  • 编辑距离计算
  • 杰卡德系数计算
  • TF 计算
  • TF-IDF 计算
  • Word2Vec 计算

下面来一一了解一下这几种算法的原理和 Python 实现。

编辑距离计算

编辑距离,英文叫做 Edit Distance,又称 Levenshtein 距离,是指两个字串之间,由一个转成另一个所需的最少编辑操作次数,如果它们的距离越大,说明它们越是不同。许可的编辑操作包括将一个字符替换成另一个字符,插入一个字符,删除一个字符。

例如我们有两个字符串:string 和 setting,如果我们想要把 string 转化为 setting,需要这么两步:

  • 第一步,在 s 和 t 之间加入字符 e。
  • 第二步,把 r 替换成 t。

所以它们的编辑距离差就是 2,这就对应着二者要进行转化所要改变(添加、替换、删除)的最小步数。

那么用 Python 怎样来实现呢,我们可以直接使用 distance 库:

#编辑距离
import distance

def edit_distance(s1, s2):
    return distance.levenshtein(s1, s2)

strings = [
    '你在干什么',
    '你在干啥子',
    '你在做什么',
    '你好啊',
    '我喜欢吃香蕉'
]

target = '你在干啥'
results = list(filter(lambda x: edit_distance(x, target) <= 2, strings))
print(results)

'''
['你在干什么', '你在干啥子']
'''

​ 通过这种方式我们可以大致筛选出类似的句子,但是发现一些句子例如“你在做什么” 就没有被识别出来,但他们的意义确实是相差不大的,因此,编辑距离并不是一个好的方式,但是简单易用。

杰卡德系数计算

杰卡德系数,英文叫做 Jaccard index, 又称为 Jaccard 相似系数,用于比较有限样本集之间的相似性与差异性。Jaccard 系数值越大,样本相似度越高。

实际上它的计算方式非常简单,就是两个样本的交集除以并集得到的数值,当两个样本完全一致时,结果为 1,当两个样本完全不同时,结果为 0。

算法非常简单,就是交集除以并集,下面我们用 Python 代码来实现一下:

#杰卡德系数计算
from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer
import numpy as np


def jaccard_similarity(s1, s2):
    def add_space(s):
        return ' '.join(list(s))
    
    # 将字中间加入空格
    s1, s2 = add_space(s1), add_space(s2)
    # 转化为TF矩阵
    cv = CountVectorizer(tokenizer=lambda s: s.split())
    corpus = [s1, s2]
    vectors = cv.fit_transform(corpus).toarray()
    # 求交集
    numerator = np.sum(np.min(vectors, axis=0))
    # 求并集
    denominator = np.sum(np.max(vectors, axis=0))
    # 计算杰卡德系数
    return 1.0 * numerator / denominator


s1 = '你在干嘛呢'
s2 = '你在干什么呢'
print(jaccard_similarity(s1, s2))

'''
0.5714285714285714
'''

这个数值越大,代表两个字符串越接近,否则反之,因此我们也可以使用这个方法,并通过设置一个相似度阈值来进行筛选。

TF 计算

第三种方案就是直接计算 TF 矩阵中两个向量的相似度了,实际上就是求解两个向量夹角的余弦值,就是点乘积除以二者的模长,公式如下:

cosθ=a·b/|a|*|b|

上面我们已经获得了 TF 矩阵,下面我们只需要求解两个向量夹角的余弦值就好了,代码如下:

from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer
import numpy as np
from scipy.linalg import norm

def tf_similarity(s1, s2):
    def add_space(s):
        return ' '.join(list(s))
    
    # 将字中间加入空格
    s1, s2 = add_space(s1), add_space(s2)
    # 转化为TF矩阵
    cv = CountVectorizer(tokenizer=lambda s: s.split())
    corpus = [s1, s2]
    vectors = cv.fit_transform(corpus).toarray()
    # 计算TF系数
    return np.dot(vectors[0], vectors[1]) / (norm(vectors[0]) * norm(vectors[1]))

s1 = '你在干嘛呢'
s2 = '你在干什么呢'
print(tf_similarity(s1, s2))

'''
#使用np.dot() 方法获取向量的点乘积,然后通过 norm() 方法获取向量的模长,经计算得到二者的 TF 系数
0.7302967433402214
'''

TFIDF 计算

还可以计算 TF-IDF 系数,TF-IDF 实际上就是在词频 TF 的基础上再加入 IDF 的信息,IDF 称为逆文档频率。

借助于 Sklearn 中的模块 TfidfVectorizer 来实现,代码如下:

from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer
import numpy as np
from scipy.linalg import norm


def tfidf_similarity(s1, s2):
    def add_space(s):
        return ' '.join(list(s))
    
    # 将字中间加入空格
    s1, s2 = add_space(s1), add_space(s2)
    # 转化为TF矩阵
    cv = TfidfVectorizer(tokenizer=lambda s: s.split())
    corpus = [s1, s2]
    vectors = cv.fit_transform(corpus).toarray()
    # 计算TF系数
    return np.dot(vectors[0], vectors[1]) / (norm(vectors[0]) * norm(vectors[1]))

s1 = '你在干嘛呢'
s2 = '你在干什么呢'
print(tfidf_similarity(s1, s2))

'''
0.5803329846765686
'''

Word2Vec 计算

Word2Vec,顾名思义,其实就是将每一个词转换为向量的过程。可参考word2vec和doc2vec的介绍。

原文: http://blog.gqylpy.com/gqy/410

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