Word2vec,是為一群用來産生詞向量的相關模型。這些模型為淺而雙層的神經網絡,用來訓練以重建立構語言學之詞文本。網絡以詞表現,并且需猜測相鄰位置的輸入詞,在word2vec中詞袋模型假設下,詞的順序是不重要的。訓練完成之後,word2vec模型可用來映射每個詞到一個向量,可用來表示詞對詞之間的關系,該向量為神經網絡之隐藏層。
TextRank是一種用來做關鍵詞提取的算法,也可以用于提取短語和自動摘要。因為TextRank是基于PageRank的,是以首先簡要介紹下PageRank算法。
1.PageRank算法
PageRank設計之初是用于Google的網頁排名的,以該公司創辦人拉裡·佩奇(Larry Page)之姓來命名。Google用它來展現網頁的相關性和重要性,在搜尋引擎優化操作中是經常被用來評估網頁優化的成效因素之一。PageRank通過網際網路中的超連結關系來确定一個網頁的排名,其公式是通過一種投票的思想來設計的:如果我們要計算網頁A的PageRank值(以下簡稱PR值),那麼我們需要知道有哪些網頁連結到網頁A,也就是要首先得到網頁A的傳入連結,然後通過傳入連結給網頁A的投票來計算網頁A的PR值。這樣設計可以保證達到這樣一個效果:當某些高品質的網頁指向網頁A的時候,那麼網頁A的PR值會因為這些高品質的投票而變大,而網頁A被較少網頁指向或被一些PR值較低的網頁指向的時候,A的PR值也不會很大,這樣可以合理地反映一個網頁的品質水準。那麼根據以上思想,佩奇設計了下面的公式:
該公式中,Vi表示某個網頁,Vj表示連結到Vi的網頁(即Vi的傳入連結),S(Vi)表示網頁Vi的PR值,In(Vi)表示網頁Vi的所有傳入連結的集合,Out(Vj)表示網頁,d表示阻尼系數,是用來克服這個公式中“d *”後面的部分的固有缺陷用的:如果僅僅有求和的部分,那麼該公式将無法處理沒有傳入連結的網頁的PR值,因為這時,根據該公式這些網頁的PR值為0,但實際情況卻不是這樣,所有加入了一個阻尼系數來確定每個網頁都有一個大于0的PR值,根據實驗的結果,在0.85的阻尼系數下,大約100多次疊代PR值就能收斂到一個穩定的值,而當阻尼系數接近1時,需要的疊代次數會陡然增加很多,且排序不穩定。公式中S(Vj)前面的分數指的是Vj所有對外連結指向的網頁應該平分Vj的PR值,這樣才算是把自己的票分給了自己連結到的網頁。
2.1 TextRank算法提取關鍵詞
TextRank是由PageRank改進而來,其公式有頗多相似之處,這裡給出TextRank的公式:
可以看出,該公式僅僅比PageRank多了一個權重項Wji,用來表示兩個節點之間的邊連接配接有不同的重要程度。TextRank用于關鍵詞提取的算法如下:
1)把給定的文本T按照完整句子進行分割,即
2)對于每個句子
,進行分詞和詞性标注處理,并過濾掉停用詞,隻保留指定詞性的單詞,如名詞、動詞、形容詞,即
,其中 ti,j是保留後的候選關鍵詞。
3)建構候選關鍵詞圖G = (V,E),其中V為節點集,由(2)生成的候選關鍵詞組成,然後采用共現關系(co-occurrence)構造任兩點之間的邊,兩個節點之間存在邊僅當它們對應的詞彙在長度為K的視窗中共現,K表示視窗大小,即最多共現K個單詞。
4)根據上面公式,疊代傳播各節點的權重,直至收斂。
5)對節點權重進行倒序排序,進而得到最重要的T個單詞,作為候選關鍵詞。
6)由5得到最重要的T個單詞,在原始文本中進行标記,若形成相鄰詞組,則組合成多詞關鍵詞。
2.2 TextRank算法提取關鍵詞短語
提取關鍵詞短語的方法基于關鍵詞提取,可以簡單認為:如果提取出的若幹關鍵詞在文本中相鄰,那麼構成一個被提取的關鍵短語。
2.3TextRank生成摘要
将文本中的每個句子分别看做一個節點,如果兩個句子有相似性,那麼認為這兩個句子對應的節點之間存在一條無向有權邊。考察句子相似度的方法是下面這個公式:
公式中,Si,Sj分别表示兩個句子,Wk表示句子中的詞,那麼分子部分的意思是同時出現在兩個句子中的同一個詞的個數,分母是對句子中詞的個數求對數之和。分母這樣設計可以遏制較長的句子在相似度計算上的優勢。
我們可以根據以上相似度公式循環計算任意兩個節點之間的相似度,根據門檻值去掉兩個節點之間相似度較低的邊連接配接,建構出節點連接配接圖,然後計算TextRank值,最後對所有TextRank值排序,選出TextRank值最高的幾個節點對應的句子作為摘要。
概括文章的中心思想,從國小開始就是必修課,現在人工智能可以自動實作了。
基于word2vec+TextRank算法生成文章摘要,目前可進行中文版,文本小于5000字