利用Python實(shí)現(xiàn)wiki中文語(yǔ)料的word2vec模型構(gòu)建

本實(shí)例主要介紹的是選取wiki中文語(yǔ)料逐哈,并使用python完成Word2vec模型構(gòu)建的實(shí)踐過(guò)程书释,不包含原理部分竟贯,旨在一步一步的了解自然語(yǔ)言處理的基本方法和步驟盗誊。文章主要包含了開(kāi)發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備圣猎、數(shù)據(jù)的獲取士葫、數(shù)據(jù)的預(yù)處理、模型構(gòu)建和模型測(cè)試四大內(nèi)容送悔,對(duì)應(yīng)的是實(shí)現(xiàn)模型構(gòu)建的五個(gè)步驟慢显。

一、 開(kāi)發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備

1.1 python環(huán)境

python官網(wǎng)下載計(jì)算機(jī)對(duì)應(yīng)的python版本欠啤,本人使用的是Python2.7.13的版本荚藻。

1.2 gensim模塊

(1)下載模塊

Word2vec需要使用第三方gensim模塊, gensim模塊依賴numpy和scipy兩個(gè)包洁段,因此需要依次下載對(duì)應(yīng)版本的numpy应狱、scipy、gensim祠丝。下載地址:http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/

(2)安裝模塊

下載完成后疾呻,在python安裝目錄下的Scripts目錄中執(zhí)行cmd命令進(jìn)行安裝。

    pip install numpy*.whl
    pip install scipy*.whl
    pip install gensim.whl
(3)驗(yàn)證模塊是否安裝成功

輸入python命令進(jìn)入python命令行写半,分別輸入*import numpy; import scipy; import gensim; *沒(méi)有報(bào)錯(cuò)岸蜗,即安裝成功!

二污朽、Wiki數(shù)據(jù)獲取

2.1 Wiki中文數(shù)據(jù)的下載

到wiki官網(wǎng)下載中文語(yǔ)料散吵,下載完成后會(huì)得到命名為zhwiki-latest-pages-articles.xml.bz2的文件,大小約為1.3G蟆肆,里面是一個(gè)XML文件矾睦。
下載地址如下:https://dumps.wikimedia.org/zhwiki/latest/zhwiki-latest-pages-articles.xml.bz2

2.2 將XML的Wiki數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為text格式

(1)python實(shí)現(xiàn)

編寫(xiě)python程序?qū)ML文件轉(zhuǎn)換為text格式,使用到了gensim.corpora中的WikiCorpus函數(shù)來(lái)處理維基百科的數(shù)據(jù)炎功。python代碼實(shí)現(xiàn)如下所示枚冗,文件命名為1_process.py。


1_process.py--wiki文件轉(zhuǎn)換代碼
(2)運(yùn)行程序文件

在代碼文件夾下運(yùn)行如下cmd命令行蛇损,即可得到轉(zhuǎn)換后生成的文件wiki.zh.txt赁温。

    D:\PyRoot\iDemo\wiki_zh>python 1_process.py zhwiki-latest-pages-articles.xml.bz2 wiki.zh.txt
(3)得到運(yùn)行結(jié)果
   2017-04-18 09:24:28,901: INFO: running 1_process.py zhwiki-latest-pages-articles.xml.bz2 wiki.zh.txt
   2017-04-18 09:25:31,154: INFO: Saved 10000 articles.
   2017-04-18 09:26:21,582: INFO: Saved 20000 articles.
   2017-04-18 09:27:05,642: INFO: Saved 30000 articles.
   2017-04-18 09:27:48,917: INFO: Saved 40000 articles.
   2017-04-18 09:28:35,546: INFO: Saved 50000 articles.
   2017-04-18 09:29:21,102: INFO: Saved 60000 articles.
   2017-04-18 09:30:04,540: INFO: Saved 70000 articles.
   2017-04-18 09:30:48,022: INFO: Saved 80000 articles.
   2017-04-18 09:31:30,665: INFO: Saved 90000 articles.
   2017-04-18 09:32:17,599: INFO: Saved 100000 articles.
   2017-04-18 09:33:13,811: INFO: Saved 110000 articles.
   2017-04-18 09:34:06,316: INFO: Saved 120000 articles.
   2017-04-18 09:35:01,007: INFO: Saved 130000 articles.
   2017-04-18 09:35:52,628: INFO: Saved 140000 articles.
   2017-04-18 09:36:47,148: INFO: Saved 150000 articles.
   2017-04-18 09:37:41,137: INFO: Saved 160000 articles.
   2017-04-18 09:38:33,684: INFO: Saved 170000 articles.
   2017-04-18 09:39:37,957: INFO: Saved 180000 articles.
   2017-04-18 09:43:36,299: INFO: Saved 190000 articles.
   2017-04-18 09:45:21,509: INFO: Saved 200000 articles.
   2017-04-18 09:46:40,865: INFO: Saved 210000 articles.
   2017-04-18 09:47:55,453: INFO: Saved 220000 articles.
   2017-04-18 09:49:07,835: INFO: Saved 230000 articles.
   2017-04-18 09:50:27,562: INFO: Saved 240000 articles.
   2017-04-18 09:51:38,755: INFO: Saved 250000 articles.
   2017-04-18 09:52:50,240: INFO: Saved 260000 articles.
   2017-04-18 09:53:57,526: INFO: Saved 270000 articles.
   2017-04-18 09:55:01,720: INFO: Saved 280000 articles.
   2017-04-18 09:55:22,565: INFO: finished iterating over Wikipedia corpus of 28285 5 documents with 63427579 positions (total 2908316 articles, 75814559 positions before pruning articles shorter than 50 words)
   2017-04-18 09:55:22,568: INFO: Finished Saved 282855 articles.

由結(jié)果可知,31分鐘運(yùn)行完成282855篇文章淤齐,得到一個(gè)931M的txt文件股囊。

三、Wiki數(shù)據(jù)預(yù)處理

3.1 中文繁體替換成簡(jiǎn)體

Wiki中文語(yǔ)料中包含了很多繁體字更啄,需要轉(zhuǎn)成簡(jiǎn)體字再進(jìn)行處理稚疹,這里使用到了OpenCC工具進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

(1)安裝OpenCC

到以下鏈接地址下載對(duì)應(yīng)版本的OpenCC祭务,本人下載的版本是opencc-1.0.1-win32内狗。
https://bintray.com/package/files/byvoid/opencc/OpenCC
另外怪嫌,資料顯示還有python版本的,使用pip install opencc-python進(jìn)行安裝柳沙,未實(shí)踐不做贅述岩灭。

(2)使用OpenCC進(jìn)行繁簡(jiǎn)轉(zhuǎn)換

進(jìn)入解壓后的opencc的目錄(opencc-1.0.1-win32),雙擊opencc.exe文件赂鲤。在當(dāng)前目錄打開(kāi)dos窗口(Shift+鼠標(biāo)右鍵->在此處打開(kāi)命令窗口)噪径,輸入如下命令行:

 opencc -i wiki.zh.txt -o wiki.zh.simp.txt -c t2s.json

則會(huì)得到文件wiki.zh.simp.txt,即轉(zhuǎn)成了簡(jiǎn)體的中文蛤袒。

(3)結(jié)果查看

解壓后的txt有900多M熄云,用notepad++無(wú)法打開(kāi),所以采用python自帶的IO進(jìn)行讀取妙真。Python代碼如下:

   import codecs,sys
   f = codecs.open(‘wiki.zh.simp.txt‘,‘r‘,encoding="utf8")
   line = f.readline()
   print(line)

繁體中文示例截圖如下所示:

wiki原始數(shù)據(jù)

轉(zhuǎn)換后的簡(jiǎn)體中文截圖如下所示:

Wiki轉(zhuǎn)換后簡(jiǎn)體數(shù)據(jù)

3.2 結(jié)巴分詞

本例中采用結(jié)巴分詞對(duì)字體簡(jiǎn)化后的wiki中文語(yǔ)料數(shù)據(jù)集進(jìn)行分詞,在執(zhí)行代碼前需要安裝jieba模塊荚守。由于此語(yǔ)料已經(jīng)去除了標(biāo)點(diǎn)符號(hào)珍德,因此在分詞程序中無(wú)需進(jìn)行清洗操作,可直接分詞矗漾。若是自己采集的數(shù)據(jù)還需進(jìn)行標(biāo)點(diǎn)符號(hào)去除和去除停用詞的操作锈候。
Python實(shí)現(xiàn)代碼如下:


2_jieba_participle.py--結(jié)巴分詞代碼

代碼執(zhí)行完成后得到一個(gè)1.12G大小的文檔wiki.zh.simp.seg.txt。分詞結(jié)果截圖如下所示:

Wiki結(jié)巴分詞

四敞贡、Word2Vec模型訓(xùn)練

(1)word2vec模型實(shí)現(xiàn)

分好詞的文檔即可進(jìn)行word2vec詞向量模型的訓(xùn)練了泵琳。文檔較大,本人在4GWin7的電腦中報(bào)內(nèi)存的錯(cuò)誤誊役,更換成8G內(nèi)容的Mac后即可訓(xùn)練完成获列,且速度很快。具體Python代碼實(shí)現(xiàn)如下所示蛔垢,文件命名為3_train_word2vec_model.py击孩。

3_train_word2vec_model.py--模型訓(xùn)練代碼
(2)運(yùn)行結(jié)果查看
   2017-05-03 21:54:14,887: INFO: training on 822697865 raw words (765330910 effective words) took 1655.2s, 462390 effective words/s
   2017-05-03 21:54:14,888: INFO: saving Word2Vec object under /Users/sy/Desktop/pyRoot/wiki_zh_vec/wiki.zh.text.model, separately None
   2017-05-03 21:54:14,888: INFO: not storing attribute syn0norm
   2017-05-03 21:54:14,889: INFO: storing np array 'syn0' to /Users/sy/Desktop/pyRoot/wiki_zh_vec/wiki.zh.text.model.wv.syn0.npy
   2017-05-03 21:54:16,505: INFO: storing np array 'syn1neg' to /Users/sy/Desktop/pyRoot/wiki_zh_vec/wiki.zh.text.model.syn1neg.npy
   2017-05-03 21:54:18,123: INFO: not storing attribute cum_table
   2017-05-03 21:54:26,542: INFO: saved /Users/sy/Desktop/pyRoot/wiki_zh_vec/wiki.zh.text.model
   2017-05-03 21:54:26,543: INFO: storing 733434x400 projection weights into /Users/sy/Desktop/pyRoot/wiki_zh_vec/wiki.zh.text.vector

摘取了最后幾行代碼運(yùn)行信息,代碼運(yùn)行完成后得到如下四個(gè)文件鹏漆,其中wiki.zh.text.model是建好的模型巩梢,wiki.zh.text.vector是詞向量。

生成模型

五艺玲、模型測(cè)試

模型訓(xùn)練好后括蝠,來(lái)測(cè)試模型的結(jié)果。Python代碼如下饭聚,文件名為4_model_match.py忌警。

4_model_match.py--模型測(cè)試代碼

運(yùn)行文件得到結(jié)果,即可查看給定詞的相關(guān)詞若治。

模型匹配結(jié)果

至此慨蓝,使用python對(duì)中文wiki語(yǔ)料的詞向量建模就全部結(jié)束了感混,wiki.zh.text.vector中是每個(gè)詞對(duì)應(yīng)的詞向量,可以在此基礎(chǔ)上作文本特征的提取以及分類(lèi)礼烈。所有代碼都已上傳至本人GitHub中弧满,歡迎指教!

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