NLP 关键词提取常用方法

本文探讨了多种特征词提取算法,包括TF-IDF、TextRank、基于LDA的关键词提取、Word2vec、基于语义的关键词提取(SKE)、TPR、改进的TF-PDF算法等,详细解析了各算法原理及应用场景。

特征词提取常见算法

----------无监督----------
1.TF-IDF

重要性=每个单词的词频TF * 逆文档频率IDF。
思想:如果单词或短语在一篇文章中出现频率更高(TF值高)而在其他文章中出现少(DF值低,IDF值高),则认为该词或短语可以很好地代表文章,并可以用于分类。

2.TextRank

基于PageRank,该算法认为,如果在Page B中有指向Page A的链接,则Page B会投票给Page A,为了计算Page A的PageRank值,我们需要知道哪些page会投票给Page A。同时,PageRank值也会被投票page的质量影响。当一些高质量的页面投票给Page A,A的PR值就会上升,反之下降。
候选词的重要性根据它和其他候选词的关系来确定。将文本划分为几个组成单元(单词,短语,句子),并通过组成单元之间的相邻关系(共现关系)构建图模型。 节点的入口节点集代表其投票支持者的数量。 选民越多,权重越高,被投票节点的权重就越高。

可以结合位置加权等

3.基于LDA的关键词提取

LDA的训练,可以的得到一篇文章的主题分布p(z|di),和文章中词的主题分布p(z|wi),可以通过余弦相似度或者KL散度来计算这两个分布的相似性。如果文章的某一主题z的概率很大,而该文章中某个词对于该主题z也拥有更大的概率,那么该词就会有非常大的概率成为关键词。在gensim里,使用的方法是:候选的关键词与抽取的主题计算相似度并进行排序,得到最终的关键词。

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4.Word2vec

候选词对应的词向量,对词向量进行聚类,距离聚类中心点最近的向量为关键词。

5.基
<think>好的,用户想了解自然语言处理中的关键词提取方法和工具。首先,我需要回顾一下之前提供的引用内容,看看有哪些相关信息可以整合。引用[3]提到了三种主要的无监督关键词提取方法:基于统计特征、词图模型和主题模型。引用[4]展示了基于词频的Python代码示例,使用jieba和collections库。用户可能希望了解这些方法的具体应用和工具推荐。 接下来,我需要组织回答的结构。可能分为三个主要部分:方法分类、常用工具和实战步骤。每个部分下再细分不同的方法或工具,比如TF-IDF、TextRank、LDA等。同时,需要确保按照用户的要求,行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,并正确使用LaTeX语法。 要注意用户提到的引用标识,比如在提到TF-IDF时引用[3],提到TextRank时同样引用[3]。代码示例部分,引用[4]中的代码可能需要调整,因为用户提供的引用中有使用jieba和collections的例子,可以展示一个简单的TF-IDF实现或TextRank的实现。 然后,生成相关问题需要考虑用户可能的后续疑问,比如不同方法的优缺点比较,如何选择工具,或者实际应用案例。比如,可以问TF-IDF和TextRank的区别,或者中文处理中的分词工具选择。 需要检查是否所有数学公式都正确使用了格式,例如TF-IDF公式应该用独立公式的$$...$$,而词频可能用行内的。同时,确保回答使用中文,结构清晰,分步骤说明方法,并推荐工具时给出理由。 最后,确保相关问题部分涵盖方法对比、工具选择、应用场景和优化技巧,这样用户可以有进一步探索的方向。例如,关于性能优化或者结合深度学习方法,虽然引用中没有提到,但可以作为扩展问题。</think>### 自然语言处理中的关键词提取方法与工具 #### 一、关键词提取方法分类 1. **基于统计特征的方法** - **TF(词频)**:直接统计词语在文本中的出现频率,高频词可能为关键词,例如: $$ \text{TF}(w) = \frac{\text{词语} w \text{在文档中的出现次数}}{\text{文档总词数}} $$ 代码实现参考词频统计[^4]。 - **TF-IDF**:结合词频和逆文档频率,过滤常见词,公式为: $$ \text{TF-IDF}(w) = \text{TF}(w) \times \log\left(\frac{\text{文档总数}}{\text{包含} w \text{的文档数} + 1}\right) $$ 适用于多文档场景[^3]。 2. **基于词图模型的方法** - **TextRank**:将文本转化为图结构(词语为节点,共现关系为边),通过类似PageRank的算法计算词语重要性。例如: $$ S(V_i) = (1 - d) + d \times \sum_{V_j \in \text{In}(V_i)} \frac{w_{ji}}{\sum_{V_k \in \text{Out}(V_j)} w_{jk}} S(V_j) $$ 其中$d$为阻尼系数,常用于单文档关键词提取[^3]。 3. **基于主题模型的方法** - **LDA(潜在狄利克雷分布)**:通过主题分布提取关键词,认为关键词是文档主题的高概率词[^3]。 --- #### 二、常用工具与库 1. **Python工具库** - **jieba**:支持TF-IDF和TextRank算法,中文分词与关键词提取一体化[^4]。 - **Gensim**:提供TF-IDF和LDA实现,适合大规模文本处理。 - **spaCy**:结合规则与统计模型,支持英文关键词提取。 2. **代码示例(TF-IDF)** ```python from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer texts = ["文本1内容", "文本2内容"] # 输入文档集合 vectorizer = TfidfVectorizer() tfidf_matrix = vectorizer.fit_transform(texts) keywords = vectorizer.get_feature_names_out() # 获取关键词列表 ``` --- #### 三、实战步骤 1. **预处理**:分词(中文使用jieba,英文使用NLTK)、去停用词。 2. **选择算法**: - 单文档优先用TextRank; - 多文档对比用TF-IDF; - 需主题分析时用LDA[^3]。 3. **调参优化**:例如调整TextRank的窗口大小或TF-IDF的平滑参数。 ---
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