【11月22日】听说下雪了！--ICATCLAS分词系统使用初探

于 2016-11-22 23:14:59 发布
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分类专栏： JAVA
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Moon_treee/article/details/53293214 

}

最近有用一个中科院的中文分词系统，感觉蛮颇爽。

NLPIR汉语分词系统(又名ICTCLAS2013),主要功能包括中文分词；词性标注；命名实体识别；用户词典功能；支持GBK编码、UTF8编码、BIG5编码（此处是个坑，我的txt文件都是默认ASC编码，不转码的话就会出现乱码。上万个文件，目前尚没有找到满意的解决方案）。新增微博分词、新词发现与关键词提取；张华平博士先后倾力打造十余年，内核升级10次。

全球用户突破20万，先后获得了2010年钱伟长中文信息处理科学技术奖一等奖，2003年国际SIGHAN分词大赛综合第一名，2002年国内973评测综合第一名。

下载传送门http://ictclas.nlpir.org/。

 

文件包介绍

bin： 里面有文档语义抽取系统和分词系统。还有win下的可视化操作界面，可以演示用，interesting~

Data：系统核心词库（很重要！），另还包含文英文处理的支持知识库，如果不需要英文处理的功能，可以不加载。

doc：相关文档支持

include:系统头文件

lib：不同环境下的支撑库，包括c/c++/Java

sample：NLPIR2014示例程序（我用的是Java，直接从这里面导入包），看到2015的文件，已经有对Python的支持了。我下的是14所以没有。

test： NLPIR2014测试文档集合

调试使用


首先在全世界最好用的Java IDE –IDEA导入sample里面的  JnaTest_NLPIR  项目。并且需要将上一级目录的Data文件夹copy过来。导入成功之后的文件结构如下（注意 NLPIR.dll这个动态模块库文件， 需要在.\ lib\win64里面copy过来如果你用的是32位，那就在win里面）：



创建应用的接口 CLibrary 继承Library,这里面提供了可用java实现的具体方法。

package code;

/**
 * Created by Administrator on 2016/11/21.
 */
import com.sun.jna.Library;

public interface CLibrary extends Library{

    //初始化
    public int NLPIR_Init(String sDataPath, int encoding, String sLicenceCode);
    //对字符串进行分词
    public String NLPIR_ParagraphProcess(String sSrc, int bPOSTagged);
    //对TXT文件内容进行分词
    public double NLPIR_FileProcess(String sSourceFilename,String sResultFilename, int bPOStagged);
    //从字符串中提取关键词
    public String NLPIR_GetKeyWords(String sLine, int nMaxKeyLimit,boolean bWeightOut);
    //从TXT文件中提取关键词
    public String NLPIR_GetFileKeyWords(String sLine, int nMaxKeyLimit,boolean bWeightOut);
    //添加单条用户词典
    public int NLPIR_AddUserWord(String sWord);
    //删除单条用户词典
    public int NLPIR_DelUsrWord(String sWord);
    //从TXT文件中导入用户词典
    public int NLPIR_ImportUserDict(String sFilename);
    //将用户词典保存至硬盘
    public int NLPIR_SaveTheUsrDic();
    //从字符串中获取新词
    public String NLPIR_GetNewWords(String sLine, int nMaxKeyLimit, boolean bWeightOut);
    //从TXT文件中获取新词
    public String NLPIR_GetFileNewWords(String sTextFile,int nMaxKeyLimit, boolean bWeightOut);
    //获取一个字符串的指纹值
    public long NLPIR_FingerPrint(String sLine);
    //设置要使用的POS map
    public int NLPIR_SetPOSmap(int nPOSmap);
    //获取报错日志
    public String NLPIR_GetLastErrorMsg();
    //退出
    public void NLPIR_Exit();

然后创建一个类去实现以上的接口

package code;

import java.io.*;
import java.util.Arrays;

import utils.SystemParas;

import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;


public class NlpirTest {

	// 定义接口CLibrary，继承自com.sun.jna.Library
	public interface CLibrary extends Library {
		// 定义并初始化接口的静态变量
		CLibrary Instance = (CLibrary) Native.loadLibrary(
				"F:\\ICTCLAS\\sample\\JnaTest_NLPIR\\src\\code\\NLPIR", CLibrary.class);

		// printf函数声明
		public int NLPIR_Init(byte[] sDataPath, int encoding,
				byte[] sLicenceCode);

		//对字符串进行分词
		public String NLPIR_ParagraphProcess(String sSrc, int bPOSTagged);

		//对TXT文件内容进行分词
		public double NLPIR_FileProcess(String sSourceFilename,String sResultFilename, int bPOStagged);

		public String NLPIR_GetKeyWords(String sLine, int nMaxKeyLimit,
				boolean bWeightOut);

		//从TXT文件中提取关键词
		public String NLPIR_GetFileKeyWords(String sLine, int nMaxKeyLimit,boolean bWeightOut);

		public void NLPIR_Exit();
	}

	public static String transString(String aidString, String ori_encoding,
			String new_encoding) {
		try {
			return new String(aidString.getBytes(ori_encoding), new_encoding);
		} catch (UnsupportedEncodingException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return null;
	}

	//读取文件
	/*
	* @dic 文件集存在的目录
	* @currentPage 类似于分页
	* @return
	* */
	public  static File[] readTxt(String dir ){

		//创建File对象
		File file = new File(dir);
		//获取该目录下的所有文件
//		String[] files = file.list();

//		for (String f : files){
//			System.out.println(f);
//		}

		//listFiles是获取该目录下所有文件和目录的绝对路径
		File[] fs = file.listFiles();
		for (File f : fs){
			System.out.println(f);
		}
		return  fs;

	}



	public static void main(String[] args) throws Exception {
		String argu = "F:\\ICTCLAS";
		// String system_charset = "GBK";//GBK----0
		String system_charset = "utf-8";
		int charset_type = 1;
		// int charset_type = 0;
		// 调用printf打印信息
		int init_flag = CLibrary.Instance.NLPIR_Init(argu
				.getBytes(system_charset), charset_type, "0"
				.getBytes(system_charset));

		if (0 == init_flag) {
			System.err.println("初始化失败！");
			return;
		}

		//读取txt文件
		File[] fs=readTxt("F:\\作业\\homework2\\Training Dataset\\testtxt16");
		String sInput=null;
		for(File temp:fs){
			String in=null;
			String s =new String();
			try {
				BufferedReader input=new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(temp),"GBK"));
				while((s = input.readLine())!=null){
					in = in + s;
				}
				sInput = sInput + in;
				input.close();
			}catch (Exception e){
				System.out.println("读取文件失败！");
			}



		}



		String nativeBytes = null;
		try {
			nativeBytes = CLibrary.Instance.NLPIR_ParagraphProcess(sInput, 0);
			// String nativeStr = new String(nativeBytes, 0,
			// nativeBytes.length,"utf-8");
			System.out.println("分词结果为： " + nativeBytes);
			// System.out.println("分词结果为： "
			// + transString(nativeBytes, system_charset, "UTF-8"));
			//
			// System.out.println("分词结果为： "
			// + transString(nativeBytes, "gb2312", "utf-8"));

			int nCountKey = 0;
			String nativeByte = CLibrary.Instance.NLPIR_GetKeyWords(sInput, 20,false);
			String fInput ="F:\\11.TXT";
			String fOut ="F:\\rs.TXT";
			double d =CLibrary.Instance.NLPIR_FileProcess(fInput,
					fOut,0);

			String dd =CLibrary.Instance.NLPIR_GetFileKeyWords(fInput,10,false);
			System.out.println(dd);


			System.out.print("关键词提取结果是：" + nativeByte);



//			int nativeElementSize = 4 * 6 +8;//size of result_t in native
//			code
//			int nElement = nativeByte.length / nativeElementSize;
//			ByteArrayInputStream(nativeByte));
//
//			nativeByte = new byte[nativeByte.length];
//			nCountKey = testNLPIR30.NLPIR_KeyWord(nativeByte, nElement);
//
//			Result[] resultArr = new Result[nCountKey];
//			DataInputStream dis = new DataInputStream(new
//			ByteArrayInputStream(nativeByte));
//			for (int i = 0; i < nCountKey; i++)
//			{
//			resultArr[i] = new Result();
//			resultArr[i].start = Integer.reverseBytes(dis.readInt());
//			resultArr[i].length = Integer.reverseBytes(dis.readInt());
//			dis.skipBytes(8);
//			resultArr[i].posId = Integer.reverseBytes(dis.readInt());
//			resultArr[i].wordId = Integer.reverseBytes(dis.readInt());
//			resultArr[i].word_type = Integer.reverseBytes(dis.readInt());
//			resultArr[i].weight = Integer.reverseBytes(dis.readInt());
//			}
//			dis.close();
//
//			for (int i = 0; i < resultArr.length; i++)
//			{
//			System.out.println("start=" + resultArr[i].start + ",length=" +
//			resultArr[i].length + "pos=" + resultArr[i].posId + "word=" +
//			resultArr[i].wordId + "  weight=" + resultArr[i].weight);
//			}


			CLibrary.Instance.NLPIR_Exit();

		} catch (Exception ex) {
			// TODO Auto-generated catch block
			ex.printStackTrace();
		}

	}
}


分词的结果：



关键词提取结果：


有大神对NLPIR系统的接口函数说明进行了简单的翻译（http://blog.youkuaiyun.com/yusewuhen/article/details/49337125），如下所示：

1. NLPIR_Init

初始化分析器，并根据配置文件为NLPIR准备数据。

函数形式：

boolNLPIR_Init(const char* sInitDirPath=0, int encoding=GBK_CODE,

const char*sLicenceCode=0)

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果初始化成功，返回successed，否则返回false。

参数：

char* sInitDirPath:指定存放配置文件Configure.xml和Data文件的路径，默认值为0，表明路径为当前工作目录。

int encoding:编码格式标识符，默认为GBK_CODE ，也可以设置为UTF8_CODE和BIG5_CODE。

char*  sLicenceCode:商业用户需要使用的许可证编码，免费用户无需使用该参数。

说明：

使用NLPIR时必须先执行NLPIR_Init函数（只需执行一次）。系统关闭时还应执行NLPIR_Exit函数来销毁缓存数据。

NLPIR_Init执行失败通常有两个原因：1. 需要的数据文件格式不兼容或丢失；2.配置文件丢失或存在非法参数。还可以通过日志文件来了解更多信息，日志文件存放在默认路径中。

2. NLPIR_Exit

退出程序并释放所有资源和NLPIR使用的缓存数据。

函数形式：

boolNLPIR_Exit();

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

执行成功返回successed，否则返回false。

参数：

无

说明：

该函数必须在关闭系统时执行，若需重启NLPIR，再次执行NLPIR_Init函数即可。

3.NLPIR_ImportUserDict

从文件中导入用户自定义的词典。

函数形式：

unsigned intNLPIR_ImportUserDict(const char * sFilename);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

导入的词汇数量。

参数：

char* sFilename: 要导入的用户词典文件所在路径。

说明：

该函数只有在NLPIR_Init函数执行成功后才能使用。词典文件的格式请参见相关示例。

你只需在更改了用户词典或第一次使用某个词典时执行该函数，当配置文件中的UserDict参数为on时，NLPIR将会（把该词典添加到配置文件中）并在启动时自动加载该词典。当将UserDict置为off时，用户自定义词典文件将不再自动导入。

4.NLPIR_ParagraphProcess

处理一个段落文字，返回运行结果缓存的指针。

函数形式：

const char *NLPIR_ParagraphProcess(const char * sParagraph, int bPOStagged=1);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

运行结果缓存的指针。

参数：

char* sParagraph: 输入段落的源

int bPOStagged: 判断是否需要位置标记，0：无标记；1：有标记。默认值为1。

说明：

该函数只有在NLPIR_Init函数执行成功后才能使用

5.NLPIR_ParagraphProcessA

函数形式：

result_t *NLPIR_ParagraphProcessA(

const char *sParagraph, int * pResultCount, bool bUserDict=true)

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

运行结果向量的指针，该指针由系统进行管理，用户无法对它进行分配和释放。

其结构如下：

struct result_t{

int start;//start position,词语在输入句子中的开始位置

int length;//length,词语的长度

charsPOS[POS_SIZE];//word type，词性ID值，可以快速的获取词性表

int iPOS;//词性

int word_ID; //如果是未登录词，设成或者-1

int word_type;//区分用户词典;1，是用户词典中的词；，非用户词典中的词

int weight;//word weight

};

参数：

char* sParagraph: 输入段落的源

int* pResultCount: 结果向量的大小

bool bUserDict:是否使用用户词典

说明：

该函数只有在NLPIR_Init函数执行成功后才能使用

6.NLPIR_FileProcess

处理一个TXT文件。

函数形式：

DoubleNLPIR_FileProcess(const char * sSourceFilename,

const char *sResultFilename, int bPOStagged=1);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果执行成功，返回处理速度值，否则返回false。

参数：

char *sSourceFilename: 要处理的源文件名称；

char *sResultFilename: 存储处理结果的文件名称；

intbPOStagged:  判断是否需要位置标记，0：无标记；1：有标记。默认值为1。说明：

该函数只有在NLPIR_Init函数执行成功后才能使用

处理结果的输出格式可在配置文件中进行设置。

7.NLPIR_GetParagraphProcessAWordCount

NLPIR_ParagraphProcessA函数的C#实现API。

函数形式：

int NLPIR_GetParagraphProcessAWordCount(constchar *sParagraph);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

返回输入段落的词汇数量。

参数：

char* sParagraph: 输入段落的源

说明：

该函数只有在NLPIR_Init函数执行成功后才能使用

处理结果的输出格式可在配置文件中进行设置。

8. NLPIR_ParagraphProcessAW

NLPIR_ParagraphProcessA函数的C#实现API。

函数形式：

voidNLPIR_ParagraphProcessAW(int nCount,result_t * result);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

无。

参数：

nCount: 输入段落的词汇数量；

result: 处理结果的结构体指针；

说明：

该函数只有在NLPIR_Init函数执行成功后才能使用

处理结果的输出格式可在配置文件中进行设置。

9.NLPIR_AddUserWord

向用户词典添加一个词汇。

函数形式：

intNLPIR_AddUserWord(const char * sWord);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果添加成功，返回successed，否则返回false。

参数：

char* sWord:要添加的词汇。

说明：

该函数只有在NLPIR_Init函数执行成功后才能使用

10.NLPIR_SaveTheUsrDic

将用户词典保存至硬盘。

函数形式：

intNLPIR_SaveTheUsrDic();

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果执行成功返回1，否则返回0。

参数：

无

说明：

该函数只有在NLPIR_Init函数执行成功后才能使用

11.NLPIR_DelUsrWord

从用户词典中删除一个词汇。

函数形式：

intNLPIR_DelUsrWord(const char * sWord);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果要删除的词汇不存在，则返回-1；如果删除成功，则返回该词汇的句柄。

参数：

char* sWord:要删除的词汇。

说明：

该函数只有在NLPIR_Init函数执行成功后才能使用

12.NLPIR_GetKeyWords

从输入的段落中提取关键词。

函数形式：

const char *NLPIR_GetKeyWords(const char * sLine,int nMaxKeyLimit=50,

boolbWeightOut=false);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果执行成功，返回执行结果列表。如果执行失败，返回NULL。

格式如下：

"科学发展观 宏观经济 "

或者

"科学发展观 23.80 宏观经济 12.20" （带有权值）

参数：

char* sLine:输入的段落；

int nMaxKeyLimit:关键词最大数量；

bool bWeightOut:是否输出权值；

说明：

无。

 13.NLPIR_GetFileKeyWords

从TXT文件中提取关键词。

函数形式：

const char *NLPIR_GetFileKeyWords(const char * sTextFile,

intnMaxKeyLimit=50, bool bWeightOut=false);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果执行成功，返回执行结果列表。如果执行失败，返回NULL。格式同上。

参数：

char* sTextFile:输入文件的名称；

int nMaxKeyLimit:关键词最大数量；

bool bWeightOut:是否输出权值；

说明：

无

14.NLPIR_GetNewWords

从段落中提取新词。

函数形式：

const char *NLPIR_GetNewWords(const char * sLine, int nMaxKeyLimit=50,

boolbWeightOut=false);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果执行成功，返回提取到的新词列表，否则返回NULL。格式同上

参数：

char* sLine:输入的段落；

int nMaxKeyLimit:关键词最大数量；

bool bWeightOut:是否输出权值；

说明：

无

15.NLPIR_GetFileNewWords

从TXT文件中提取新词。

函数形式：

const char *NLPIR_GetFileNewWords(const char * sTextFile,

intnMaxKeyLimit=50, bool bWeightOut=false);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果执行成功，返回提取到的新词列表，否则返回NULL。格式同上

参数：

char* sTextFile:输入文件的名称；

int nMaxKeyLimit:关键词最大数量；

bool bWeightOut:是否输出权值；

说明：

无

16.NLPIR_FingerPrint

提取段落的一个指纹。

函数形式：

unsigned longNLPIR_FingerPrint(const char * sLine);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果执行成功，返回指纹值，否则返回0。

参数：

char* sLine:输入的段落；

说明：

无。

17.NLPIR_SetPOSmap

设置使用的POS map。

函数形式：

intNLPIR_SetPOSmap(int nPOSmap);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果执行成功，返回1，否则返回0。

参数：

int nPOSmap :  

ICT_POS_MAP_FIRST 计算所一级标注集

ICT_POS_MAP_SECOND 计算所二级标注集

PKU_POS_MAP_SECOND 北大二级标注集

PKU_POS_MAP_FIRST   北大一级标注集

说明：

该函数只有在NLPIR_Init函数执行成功后才能使用

 

 

18.NLPIR_GetLastErrorMsg

获取最近一条报错信息。

函数形式：

const char *NLPIR_GetLastErrorMsg();

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

获取最近一条报错信息的指针。

参数：

无。

说明：

无。

以下为新词识别函数，建议脱机使用。

1. NLPIR_NWI_Start

启动新词识别。

函数形式：

boolNLPIR_NWI_Start();

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果执行成功，返回successed，否则返回false。

参数：

无

2.NLPIR_NWI_AddFile

往新词识别系统中添加待识别新词的文本文件，需要在运行 NLPIR_NWI_Start()之后，才有效。

函数形式：

IntNLPIR_NWI_AddFile(const char * sFilename);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果执行成功，返回true，否则返回false。

参数：

char *sFilename：输入的文件名；

3.NLPIR_NWI_AddMem

往新词识别系统中添加一段待识别新词的内存，需要在运行 NLPIR_NWI_Start()之后，才有效。

函数形式：

boolNLPIR_NWI_AddMem(const char *sText);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果执行成功，返回true，否则返回false。

参数：

char *sFilename：文件名

4. NLPIR_NWI_Complete

新词识别添加内容结束，需要在运行 NLPIR_NWI_Start()之后，才有效。

函数形式：

boolNLPIR_NWI_Complete();

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果执行成功，返回true，否则返回false。

参数：

无。

说明：

5.NLPIR_NWI_GetResult

获取新词识别的结果。

函数形式：

const char *NLPIR_NWI_GetResult(bool bWeightOut=false);

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

执行结果的列表。

参数：

bool bWeightOut：是否输出权重值。

 

6.NLPIR_NWI_Result2UserDict

将新词识别结果导入到用户词典中，需要在运行 NLPIR_NWI_Complete()之后，才有效，如果需要将新词结果永久保存，建议在执行NLPIR_SaveTheUsrDic函数。

函数形式：

unsigned intNLPIR_NWI_Result2UserDict()

需要的头文件：<NLPIR.h>

返回值：

如果执行成功，返回true，否则返回false。

参数：

无。

 



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