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Python預(yù)測分詞的實現(xiàn)

 更新時間：2021年06月17日 16:57:31   作者：一天一篇Python庫  
本文將結(jié)合實例代碼，介紹Python預(yù)測分詞的實現(xiàn)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

前言

在機器學(xué)習(xí)中，我們有了訓(xùn)練集的話，就開始預(yù)測。預(yù)測是指利用模型對句子進行推斷的過程。在中文分詞任務(wù)中也就是利用模型推斷分詞序列，同時也叫解碼。

在HanLP庫中，二元語法的解碼由ViterbiSegment分詞器提供。本篇將詳細(xì)介紹ViterbiSegment的使用方式

加載模型

在前篇博文中，我們已經(jīng)得到了訓(xùn)練的一元，二元語法模型。后續(xù)的處理肯定會基于這幾個文件來處理。所以，我們首先要做的就是加載這些模型到程序中：

if __name__ == "__main__":
    MODEL_PATH = "123"
    HanLP.Config.CoreDictionaryPath = MODEL_PATH + ".txt"
    HanLP.Config.BiGramDictionaryPath = MODEL_PATH + ".ngram.txt"
    CoreDictionary = SafeJClass("com.hankcs.hanlp.dictionary.CoreDictionary")
    CoreBiGramTableDictionary = SafeJClass('com.hankcs.hanlp.dictionary.CoreBiGramTableDictionary')
    print(CoreDictionary.getTermFrequency("秦機"))
    print(CoreBiGramTableDictionary.getBiFrequency("秦機","的"))

運行之后，效果如下：

頻次

這里我們使用CoreDictionary.getTermFrequency()方法獲取”秦機“的頻次。使用CoreBiGramTableDictionary.getBiFrequency()方法獲取“秦機 的”的二元語法頻次。

構(gòu)建詞網(wǎng)

在前文中我們介紹了符號“末##末“，代表句子結(jié)尾，”始##始“代表句子開頭。而詞網(wǎng)指的是句子中所有一元語法構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。比如MSR詞典中的“秦機和科技”這個句子，是給定的一元詞典。我們將句子中所有單詞找出來。得到如下詞網(wǎng)：

[始##始]
[秦機]
[]
[和，和科]
[科技]
[技]
[末##末]

對應(yīng)的此圖如下所示：

科技

當(dāng)然，這里博主只是舉例說明詞網(wǎng)的概念，“和科”并不是一個單詞。

下面，我們來通過方法構(gòu)建詞網(wǎng)。具體代碼如下：

def build_wordnet(sent, trie):
    JString = JClass('java.lang.String')
    Vertex = JClass('com.hankcs.hanlp.seg.common.Vertex')
    WordNet = JClass('com.hankcs.hanlp.seg.common.WordNet')
    searcher = trie.getSearcher(JString(sent), 0)
    wordnet = WordNet(sent)
    while searcher.next():
        wordnet.add(searcher.begin + 1,
                    Vertex(sent[searcher.begin:searcher.begin + searcher.length], searcher.value, searcher.index))
    # 原子分詞，保證圖連通
    vertexes = wordnet.getVertexes()
    i = 0
    while i < len(vertexes):
        if len(vertexes[i]) == 0:  # 空白行
            j = i + 1
            for j in range(i + 1, len(vertexes) - 1):  # 尋找第一個非空行 j
                if len(vertexes[j]):
                    break
            wordnet.add(i, Vertex.newPunctuationInstance(sent[i - 1: j - 1]))  # 填充[i, j)之間的空白行
            i = j
        else:
            i += len(vertexes[i][-1].realWord)

    return wordnet


if __name__ == "__main__":
    MODEL_PATH = "123"
    HanLP.Config.CoreDictionaryPath = MODEL_PATH + ".txt"
    HanLP.Config.BiGramDictionaryPath = MODEL_PATH + ".ngram.txt"
    CoreDictionary = SafeJClass("com.hankcs.hanlp.dictionary.CoreDictionary")
    CoreBiGramTableDictionary = SafeJClass('com.hankcs.hanlp.dictionary.CoreBiGramTableDictionary')
    print(build_wordnet("秦機和科技", CoreDictionary.trie))

運行之后，我們會得到與上圖歸納差不多的內(nèi)容：

效果

維特比算法

如果現(xiàn)在我們賦予上述詞圖每條邊以二元語法的概率作為距離，那么如何求解詞圖上的最短路徑就是一個關(guān)鍵問題。

假設(shè)文本長度為n，則一共有2（n-1次方）種切分方式，因為每2個字符間都有2種選擇：切或者不切，時間復(fù)雜度就為O(2(n-1次方))。顯然不切實際，這里我們考慮使用維特比算法。

維特比算法原理：它分為前向和后向兩個步驟。

  • 前向：由起點出發(fā)從前往后遍歷節(jié)點，更新從起點到該節(jié)點的最下花費以及前驅(qū)指針
  • 后向：由終點出發(fā)從后往前回溯前驅(qū)指針，取得最短路徑

維特比算法用python代碼的實現(xiàn)如下：

def viterbi(wordnet):
    nodes = wordnet.getVertexes()
    # 前向遍歷
    for i in range(0, len(nodes) - 1):
        for node in nodes[i]:
            for to in nodes[i + len(node.realWord)]:
                # 根據(jù)距離公式計算節(jié)點距離，并維護最短路徑上的前驅(qū)指針from
                to.updateFrom(node)
    # 后向回溯
    # 最短路徑
    path = []
    # 從終點回溯
    f = nodes[len(nodes) - 1].getFirst()
    while f:
        path.insert(0, f)
        # 按前驅(qū)指針from回溯
        f = f.getFrom()
    return [v.realWord for v in path]

實戰(zhàn)

現(xiàn)在我們來做個測試，我們在msr_test_gold.utf8上訓(xùn)練模型，為秦機和科技常見詞圖，最后運行維特比算法。詳細(xì)代碼如下所示：

if __name__ == "__main__":
    MODEL_PATH = "123"
    corpus_path = r"E:\ProgramData\Anaconda3\Lib\site-packages\pyhanlp\static\data\test\icwb2-data\gold\msr_test_gold.utf8"
    train_model(corpus_path, MODEL_PATH)
    HanLP.Config.CoreDictionaryPath = MODEL_PATH + ".txt"
    HanLP.Config.BiGramDictionaryPath = MODEL_PATH + ".ngram.txt"
    CoreDictionary = SafeJClass("com.hankcs.hanlp.dictionary.CoreDictionary")
    CoreBiGramTableDictionary = SafeJClass('com.hankcs.hanlp.dictionary.CoreBiGramTableDictionary')
    ViterbiSegment = JClass('com.hankcs.hanlp.seg.Viterbi.ViterbiSegment')
    MODEL_PATH = "123"
    HanLP.Config.CoreDictionaryPath = MODEL_PATH + ".txt"
    HanLP.Config.BiGramDictionaryPath = MODEL_PATH + ".ngram.txt"
    sent = "秦機和科技"
    wordnet = build_wordnet(sent, CoreDictionary.trie)
    print(viterbi(wordnet))

效果

有的人可能有疑問，因為二元模型里，本身就存在秦機 和
科技這個樣本。這么做不是多此一舉嗎？那好，我們替換sent的文本內(nèi)容為“北京和廣州”，這個樣本可不在模型中。運行之后，效果如下：

效果如下

我們發(fā)現(xiàn)依然能正確的分詞為[北京 和 廣州]，這就是二元語法模型的泛化能力。至此我們走通了語料標(biāo)注，訓(xùn)練模型，預(yù)測分詞結(jié)果的完整步驟。

到此這篇關(guān)于Python預(yù)測分詞的實現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python預(yù)測分詞內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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