入門級分詞技術

導讀

本篇主要對分詞技術中基于規(guī)則的分詞方法進行深入的探究橄教,主要從算法的簡介、應用、優(yōu)缺點和算法的實現(xiàn)等角度進行剖析证舟。目標是對算法理解并能夠在實際中應用。

基于規(guī)則的分詞算法主要思想是按照一定的策略將待分析的漢字串與一個“充分大的”機器詞典中的詞條進行匹配窗骑。若在詞典中找到某個字符串女责,則匹配成功。該方法有三個要素创译,即分詞詞典抵知、文本掃描順序和匹配原則。

基于規(guī)則的分詞方法中最常見的就是最大匹配算法和最短路徑算法

最大匹配算法

01算法簡介

最大匹配法是指以詞典為依據(jù)软族,取詞典中最長詞長度作為第一次取字數(shù)量的長度刷喜,在詞典中進行掃描。核心思想是:從左到右將待分詞文本中的幾個連續(xù)字符與詞表匹配立砸,如果匹配上掖疮,則切分出一個詞。但這里有一個問題:要做到最大匹配颗祝,并不是第一次匹配到就可以切分的浊闪。

最大匹配法主要包括正向最大匹配法(FMM恼布,F(xiàn)orward Maximum Matching)、向最大匹配法(BMM, Backward Maximum Matching)和雙向最大匹配法搁宾,均是基于詞典的折汞。

缺點:

1.需要給定詞典,如果詞典中記錄不全盖腿,比如新詞沒在字典中爽待,可能就識別不出來;

2/矛盾之處:詞典中的詞少的話翩腐,會影響準確率堕伪,詞典中詞多的話,會影響運行效率栗菜;

優(yōu)化:為提升掃描效率欠雌,還可以根據(jù)字數(shù)多少設計多個字典,然后根據(jù)字數(shù)分別從不同字典中進行掃描疙筹。

02算法核心思想

正向匹配算法的步驟:

1.從左到右開始掃描富俄,當掃描到"計算"的時候,該詞語已經(jīng)在詞庫中出現(xiàn)而咆,但并非最大匹配

2.繼續(xù)進行掃描霍比,直到發(fā)現(xiàn)"計算語言學",該詞是詞庫中出現(xiàn)的詞暴备,但并不知道后續(xù)是否出現(xiàn)更長的匹配悠瞬,因此繼續(xù)匹配

3.全部掃描完后,得出第一個匹配的詞是"計算語言學"

逆向匹配算法的步驟:

1.首先定義一個最大分割長度比如5涯捻,從右往左截取到"課程有意思",

2.查找表發(fā)現(xiàn)不在詞典中浅妆,去掉左邊第一個得到"程有意思",不在詞典中,以此類推障癌,得到第一個分詞詞語"意思"

3.原句變?yōu)?計算語言學課程有",因為分割長度為5凌外,得到"言學課程有"

4.以此類推進行分詞

雙向匹配算法的步驟:

1.比較正向最大匹配和逆向最大匹配結(jié)果。

2.如果分詞數(shù)量結(jié)果不同涛浙,那么取分詞數(shù)量較少的那個康辑。如果分詞數(shù)量結(jié)果相同:

2.1.分詞結(jié)果相同,可以返回任何一個轿亮。

2.2.分詞結(jié)果不同疮薇,返回單字數(shù)比較少的那個,

如果單字數(shù)個數(shù)也相同我注,則任意返回一個按咒。?

03python代碼實現(xiàn)

04復雜最大匹配算法

由Chen 和Liu在《Word identification for Mandarin Chinese sentences》提出。該文提出了三詞語塊(three word chunks)的概念仓手。三詞語塊生成規(guī)則是:在對句子中的某個詞進行切分時胖齐,如果有歧義拿不定主意,就再向后展望兩個漢語詞嗽冒,并且找出所有可能的三詞語塊呀伙。在所有可能的三詞語塊中根據(jù)如下四條規(guī)則選出最終分詞結(jié)果。

規(guī)則1:最大匹配

分詞方案是使得三詞語塊(three-word chunk)最長添坊。

規(guī)則2:最大平均詞長

在句子的末尾剿另,很可能得到的"三詞語塊"只有一個或兩個詞(其他位置補空),也就是從這些語塊中找出平均詞長最大的語塊贬蛙,并選取其第一詞語作為正確的詞語切分形式雨女。這個規(guī)則的前提假設是:在句子中遇到多字詞語的情況比單字詞語更有可能。

規(guī)則3:最小詞長方差

該規(guī)則的前提假設是:句子中的詞語長度經(jīng)常是均勻分布的阳准。

規(guī)則4:最大單字詞語語素自由度之和

最短路徑算法

01算法簡介

最短路徑算法分詞算法使用圖論中的迪克斯特拉算法(Dijkstra算法)進行實現(xiàn)氛堕。是一種貪心思想的實現(xiàn),解決的問題是從一個頂點到其余各頂點的最短路徑算法野蝇,解決的是有權(quán)圖中最短路徑問題讼稚。如下有權(quán)圖所示:

02算法核心思想

為了求出點1到點6的最短路徑,需要使用到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)鄰接矩陣绕沈,如下圖所示:

上圖中用Dijkstra算法找出點1至各個點的最短路徑的過程如下:

最終得到1至各個點最近距離矩陣[0,1,8,4,13,17]

將分詞轉(zhuǎn)換為圖的最短路徑問題锐想,可以用Dijkstra算法解決。如下圖所示為各個詞之間的距離乍狐,權(quán)重都為1:

思路為:從1開始找到11的最短路徑赠摇,例如最短為圖中的點6,再從6找到11的最短路徑浅蚪,例如最短為圖中的8藕帜,以此類推,最終最短路徑為1->6->8->9->11

分詞結(jié)果為:計算語言學惜傲,課程耘戚,有,意思

03python代碼實現(xiàn)

dijkstra算法:

最短路徑分詞:

輸入鄰接矩陣操漠,輸出得到[0,5,7,8,10]表示最短路徑為圖中1->6->8->9->11

04N最短路徑算法

N最短路徑是對應Dijkstra算法的簡單拓展收津。改進之處在于:每個節(jié)點處記錄N個最短路徑值,并記錄相應路徑上的當前節(jié)點的前驅(qū)浊伙。如果同一長度對應多條路徑撞秋,必須同時記錄這些路徑上當前節(jié)點的前驅(qū),最后通過回溯求出N條最短路徑嚣鄙。


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