NLP系列-中文分词(基于统计)

上文已经介绍了基于词典的中文分词,现在让我们来看一下基于统计的中文分词。

统计分词:

        统计分词的主要思想是把每个词看做是由字组成的,如果相连的字在不同文本中出现的次数越多,就证明这段相连的字很有可能就是一个词。

统计分词一般做如下两步操作:

1.建立统计语言模型(n-gram)

2.对句子进行单词划分,然后对划分结果做概率计算,获取概率最大的分词方式。这里就用到了统计学习算法,如隐马尔科夫模型(HMM),条件随机场(CRF)等

语言模型:

        语言模型在信息检索,机器翻译,语音识别中承担着重要的任务。这种模型结构简单,直接,但同时也因为数据缺乏而必须采取平滑算法。这里主要介绍n元语言模型(n-gram)。

        假设S表示长度为i,由(W1,W2,....,Wi)字序列组成的句子,则代表S的概率为:

P(S) = P(W1,W2,...,Wi) = P(W1)*P(W2|W1)*P(W3|W2,W1)....P(Wi|W1,W2,...,Wi-1)

即每个字的出现都与他之前出现过的字有关,最后整个句子S的概率为这些字概率的乘积。但是这个计算量很大,所以在这里我们可以利用马尔科夫假设,即当前词只与最多前n-1个有限的词相关:

当n=1时,即出现在第i位上的词Wi独立于历史时,一元文法被记作uni-gram,一元语言模型可以记作:

uni-gram

当n=2时,即出现在第i位上的词wi仅与它前面的一个历史词wi-1有关,二元文法模型被称为一阶马尔可夫链(Markov chain),记作bi-gram,二元语言模型可以记作:

bi-gram

当n=3时,即出现在第i位置上的词wi仅与它前面的两个历史词wi-2和wi-1有关,三元文法模型被称为二阶马尔可夫链,记作tri-gram,三元语言模型可以记作:

tri-gram

在实际应用中,一般使用频率计数的比例来计算n元条件概率。

基于HMM的分词:

        隐含马尔可夫模型(HMM)是将分词作为字在句子中的序列标注任务来实现的(关于HMM稍后会在另一篇文章中详细介绍)。其基本思路是:每个字在构造一个特定词语时都占据着一个特定的位置即词位,一般采用四结构词位:B(词首),M(词中),E(词尾)和S(单独成词)。比如:

'中文/分词/是/文本处理/不可或缺/的/一步/!',

标注后的形式:

'中/B 文/E 分/B 词/E 是/S 文/B 本/M 处/M 理/E 不/B 可/M 或/M 缺/E 的/S 一/B 步/E !/S'。

其中,词位序列代表着HMM中不可见的隐藏状态序列,而训练集中的文本则为可见的观测序列。这样就变成了已知观测序列,求未知的隐藏序列的HMM问题。

本篇文章中,我们使用有标记的监督学习去训练HMM的参数,无监督学习的Baum-Welch方法(EM)会后续更新到本文中。

实现主要分为三步:

1.使用已经分好词的训练集去训练HMM模型,计算频数得到HMM的三要素(初始状态概率,状态转移概率和发射概率)。

训练HMM参数

2.使用Viterbi算法以及训练好的三个概率矩阵,将待分词的句子转换为'BMES'类型的状态序列。

Viterbi求最大概率序列

3.根据已经求出的状态序列,划分句子进行分词。

分词

最后测试结果:

训练参数


读取模型并分词

本文实现的HMM分词模型比较简单,分词效果依赖于训练集文本语料库的规模,所以要想得到更好的性能,需要花费人力维护语料库。

待更新。

详细代码可参考GitHub: 代码连接

参考书籍:

《Python自然语言处理实战-核心技术与算法》涂铭,刘祥,刘树春  著

《统计自然语言处理》 宗成庆  著

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,294评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,493评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,790评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,595评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,718评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,906评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,053评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,797评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,250评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,570评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,711评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,388评论 4 332
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,018评论 3 316
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,796评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,023评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,461评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,595评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容