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Word2vec的应用

article 2024/10/2 23:23:44

1.分词

2.模型训练

3.可视化

4.知识点个人理解

pip install gensim -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

#若在jupyter notebook中安装：

! pip install gensim -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

#导包
import jieba
import re
import numpy as np
from sklearn.decomposition import PCA
import gensim
from gensim.models import Word2Vec  #导入预训练好的Word2Vec模型
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib    #中文字体用matplotlib加载，显示中文

1.分词

f = open('../data/sanguo.txt', 'r', encoding='utf-8')
lines = []
for line in f:   #将f当做是一个数据集迭代器，一行行遍历比较好,不会一下占用很大内存
    #jieba分词    lcut是精确分词模式
    temp = jieba.lcut(line)  
    words = []  #接收token
    for i in temp:  #temp是一个字符串列表，每一个元素都是一个字符串
        #过滤标点符号 re.sub(需要替换掉的内容， 用什么替换， 操作对象)
        i = re.sub("[\s+\.\!\/_,$%^*(+\"\'“”《》]+|[+--！，。？、~@……#￥&*（）：；‘]+", "", i)
        if len(i) > 0:
            words.append(i)  #i 是一个句子
    if len(words) > 0:
        lines.append(words)
print(lines[0:5])
#在输出结果中，一个列表就是一个句子

[['三国演义', '上卷'], ['罗贯中'], ['滚滚', '长江', '东', '逝水', '浪花', '淘尽', '英雄', '是非成败', '转头', '空', '青山', '依旧', '在', '几度', '夕阳红'], ['白发', '渔樵', '江渚上', '惯看', '秋月春风', '一壶', '浊酒', '喜相逢', '古今', '多少', '事', '都', '付笑谈', '中'], ['调寄', '临江仙']]

2.模型训练

#创建模型的时候就会进行训练
#vector_size=embedding_dim,把原始数据压缩成多少维度，不能太高或者太低，太低就会丢失太多信息
#window 滑动窗口大小
#min_count=5 词频低于5就被删除
#sg=1 表示使用Word2Vec的skip_gram模型
#negative=10 负采样的噪声词的数量 
#epochs=30 训练次数不是越多效果越好
model = Word2Vec(sentences=lines, vector_size=20, window=3, min_count=3, epochs=10, sg=1, negative=10)

print('刘备的词向量：\n', model.wv['刘备'])  #等同于上一句代码

#获取某个词的词向量: 按照索引在词汇表中查找
#model.wv 是中心词的词向量
print('刘备的词向量：\n', model.wv.get_vector('刘备'))

刘备的词向量：
 [-0.2890919  -0.64534736  0.35023224  0.5738358   0.615334   -0.20633562
  0.39474598  0.5770406  -0.6374094   0.6299717   0.53927785 -0.3620445
 -0.58977085 -0.18836461 -0.17590947  0.6360351   0.5856611  -0.99581605
 -0.51967734 -1.1827276 ]

#找与“刘备”最相似的前n个词
model.wv.most_similar('孔明', topn=10)

[('玄德', 0.9126482009887695),
 ('二嫂', 0.8797737956047058),
 ('鲁肃入', 0.8780523538589478),
 ('庞统', 0.8647811412811279),
 ('孔明入', 0.8644561171531677),
 ('甘夫人', 0.8625627756118774),
 ('回书', 0.8624818921089172),
 ('孙夫人', 0.8620772361755371),
 ('一遍', 0.8579021096229553),
 ('孔明遂', 0.8574188947677612)]

3.可视化

model.wv.index_to_key

输出结果部分展示：

['曰',
 '之',
 '也',
 '吾',
 '与',
 '而',
 '将',
 '了',
 '有',
 '在',]

raw_wordvec = []  #存放原始分词的词向量
word2ind = {}  #存放词与索引
#i, w表示 索引， 原始分的词
for i, w in enumerate(model.wv.index_to_key):  #enumerate()遍历元素及元素对应的索引
    raw_wordvec.append(model.wv[w])  #根据分的词w，获取到w的词向量，再添加到列表raw_wordvec中
    word2ind[w] = i  #将词w与索引i一一对应存放到字典word2ind中
    
#降维只能用ndarray进行， 将数据转化为ndarray
raw_wordvec = np.array(raw_wordvec)
#数据降维，将数据降成二维
X_reduced = PCA(n_components=2).fit_transform(raw_wordvec)

X_reduced

array([[-0.9565789 ,  0.43193746],
       [-0.62351465,  0.20734401],
       [-0.9055981 ,  0.18587902],
       ...,
       [-0.47270492, -0.0872296 ],
       [ 0.24143706, -0.00525565],
       [ 0.44416195, -0.20065238]], dtype=float32)

word2vec中获取每个词的词向量直接在预训练好的模型中查找得到

#创建视图大小
fig = plt.figure(figsize=(15,10))
#获取当前视图
ax = fig.gca()
#设置背景色
ax.set_facecolor('white')
#绘制
ax.plot(X_reduced[:, 0], X_reduced[:, 1], '.', markersize=1, alpha=0.3, color='black')

#绘制几个文章中常见的词
words = ['孙权','刘备','曹操','周瑜','诸葛亮','司马懿','张飞','关羽','吕布','大乔','小乔']
#设置中文字体的显示
font = matplotlib.font_manager.FontProperties(fname='../data/华文仿宋.ttf', size=16)
for w in words:
    if w in word2ind:
        ind = word2ind[w]
        xy = X_reduced[ind]
        plt.plot(xy[0], xy[1], '.', alpha=1, color='red', markersize=10)
        plt.text(xy[0], xy[1], w, fontproperties=font, alpha=1, color='green')