文本的向量化表示总结

几种文本特征向量化方法

1.词集模型:one-hot编码向量化文本(统计各词在文本中是否出现)

2.词袋模型:文档中出现的词对应的one-hot向量相加(统计各词在文本中出现次数,在词集模型的基础上。)

3.词袋模型+IDF:TFIDF向量化文本(词袋模型+IDF值,考虑了词的重要性)

4.N-gram模型:考虑了词的顺序

5.word2vec模型:使用文章中所有词的平均词向量作为文章的向量

 

1到5的出现是后者为了弥补前者的不足。

词集模型没有考虑词的频率,因此出现了词袋模型

词袋模型没有考虑词的重要度,因此出现了词袋+IDF的模型

词袋模型没有考虑词的顺序,因此出现了N-gram模型

N-gram模型的优点是考虑了词的顺序,但是会出现词表膨胀的问题。

 

注意:本文不考虑共现矩阵以及降维

 

常说的文本向量化表示方法将上述几种模型分为:离散化表示方法和分布式表示方法

离散化表示方法:包括词袋模型(可用TF-IDF进行修正)和N-gram模型

分布式表示方法:word2vec模型

 

离散化表示方法的问题:

无法衡量词向量之间的关系

词的维度随着语料库的增长膨胀、n-gram词序列 随着语料库膨胀更快

数据稀疏问题

分布式表示方法的优点:

保证了词的相似性

保证了词空间分布的相似性

 

 

参考:

1.NLP | 文本特征向量化方法

2.讲义《词向量到word2vec相关应用》

3.

### 文本向量化在Java中的实现方法 文本向量化是将文本数据转换为数值形式,以便机器学习模型能够处理。在 Java 中,可以通过多种方式实现文本向量化,包括使用传统的词袋模型(Bag of Words)、TF-IDF(Term Frequency-Inverse Document Frequency)以及深度学习中的词嵌入(Word Embeddings)技术。 #### 1. 使用 `CountVectorizer` 实现词频向量化 类似于 Python 中的 `scikit-learn` 提供的 `CountVectorizer`,Java 中可以借助第三方库如 [Smile](https://haifengl.github.io/smile/) 或自定义代码来实现类似功能。该方法文本转换为词频矩阵,其中每一行对应一个文档,每一列对应一个词,值表示该词在文档中出现的次数。 ```java import smile.data.DataFrame; import smile.data.Tuple; import smile.data.vector.Vectors; import smile.feature.FeatureEngine; import smile.feature.StringVectorizer; public class TextVectorizationExample { public static void main(String[] args) { String[] documents = { "人生 如何 起头", "如何 开始 新 生活" }; FeatureEngine<String, Integer> vectorizer = new StringVectorizer(); DataFrame vectors = Vectors.zip(Vectors.of(documents, vectorizer)); System.out.println(vectors); } } ``` #### 2. 使用 TF-IDF 进行加权词频向量化 TF-IDF 是一种常用的文本特征提取方法,它不仅考虑了词频,还考虑了词在整个语料库中的重要性。Java 中可以使用 [Apache Mahout](https://mahout.apache.org/) 或 [DL4J (DeepLearning4j)](https://deeplearning4j.konduit.ai/) 来实现 TF-IDF 向量化。 #### 3. 使用 Word2Vec 和 GloVe 实现词嵌入 对于更高级的文本向量化需求,可以使用预训练的词嵌入模型,如 **Word2Vec** 或 **GloVe**。这些模型将每个词映射到一个固定维度的向量空间中,从而捕捉词语之间的语义关系。Java 中可以使用 DL4J 来加载和使用这些预训练模型。 ```java import org.deeplearning4j.models.embeddings.loader.WordVectorSerializer; import org.deeplearning4j.models.word2vec.Word2Vec; public class Word2VecExample { public static void main(String[] args) throws Exception { // 加载预训练的 Word2Vec 模型 Word2Vec word2Vec = WordVectorSerializer.readWord2VecModel(new File("path/to/word2vec/model")); // 获取某个词的向量表示 double[] vector = word2Vec.getWordVector("人生"); // 输出向量 for (double v : vector) { System.out.print(v + " "); } } } ``` #### 4. 使用 One-Hot 编码 One-Hot 编码是一种基础的文本向量化方法,它将每个词表示为一个二进制向量,其中只有一个位置为 1,其余为 0。这种方法虽然简单,但无法捕捉词与词之间的相似性。在 Java 中,可以通过构建词汇表并手动实现 One-Hot 编码。 --- ### 总结 Java 中实现文本向量化方法多样,从基础的词频统计、TF-IDF 到高级的词嵌入模型均有支持。开发者可以根据具体任务需求选择合适的工具和算法[^3]。 ---
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