在文本挖掘中,主题模型是比较特殊的一块,它的思想不同于我们常用的机器学习算法,因此这里我们需要专门来总结文本主题模型的算法。本文关注于潜在语义索引算法(LSI)的原理。
1. 文本主题模型的问题特点
在数据分析中,我们经常会进行非监督学习的聚类算法,它可以对我们的特征数据进行非监督的聚类。而主题模型也是非监督的算法,目的是得到文本按照主题的概率分布。从这个方面来说,主题模型和普通的聚类算法非常的类似。但是两者其实还是有区别的。
聚类算法关注于从样本特征的相似度方面将数据聚类。比如通过数据样本之间的欧式距离,曼哈顿距离的大小聚类等。而主题模型,顾名思义,就是对文字中隐含主题的一种建模方法。比如从“人民的名义”和“达康书记”这两个词我们很容易发现对应的文本有很大的主题相关度,但是如果通过词特征来聚类的话则很难找出,因为聚类方法不能考虑到到隐含的主题这一块。
那么如何找到隐含的主题呢?这个一个大问题。常用的方法一般都是基于统计学的生成方法。即假设以一定的概率选择了一个主题,然后以一定的概率选择当前主题的词。最后这些词组成了我们当前的文本。所有词的统计概率分布可以从语料库获得,具体如何以“一定的概率选择”,这就是各种具体的主题模型算法的任务了。
当然还有一些不是基于统计的方法,比如我们下面讲到的LSI。
2. 潜在语义索引(LSI)概述
潜在语义索引(Latent Semantic Indexing,以下简称LSI),有的文章也叫Latent Semantic Analysis(LSA)。其实是一个东西,后面我们统称LSI,它是一种简单实用的主题模型。LSI是基于奇异值分解(SVD)的方法来得到