标签归档:词性标注

百度深度学习中文词法分析工具LAC试用之旅

之前在调研中文分词词性标注相关工具的时候就发现了百度的深度学习中文词法分析工具:baidu/lac(https://github.com/baidu/lac),但是通过这个项目github上的文档描述以及实际动手尝试源码编译安装发现非常繁琐,缺乏通常中文分词工具的易用性,所以第一次接触完百度lac之后就放弃了:

LAC是一个联合的词法分析模型,整体性地完成中文分词、词性标注、专名识别任务。LAC既可以认为是Lexical Analysis of Chinese的首字母缩写,也可以认为是LAC Analyzes Chinese的递归缩写。

LAC基于一个堆叠的双向GRU结构,在长文本上准确复刻了百度AI开放平台上的词法分析算法。效果方面,分词、词性、专名识别的整体准确率95.5%;单独评估专名识别任务,F值87.1%(准确90.3,召回85.4%),总体略优于开放平台版本。在效果优化的基础上,LAC的模型简洁高效,内存开销不到100M,而速度则比百度AI开放平台提高了57%。

本项目依赖Paddle v0.14.0版本。如果您的Paddle安装版本低于此要求,请按照安装文档中的说明更新Paddle安装版本。如果您使用的Paddle是v1.1以后的版本,请使用该项目的分支for_paddle_v1.1。注意,LAC模块中的conf目录下的很多文件是采用git-lfs存储,使用git clone时,需要先安装git-lfs。

为了达到和机器运行环境的最佳匹配,我们建议基于源码编译安装Paddle,后文也将展开讨论一些编译安装的细节。当然,如果您发现符合机器环境的预编译版本在官网发布,也可以尝试直接选用。

最近发现百度将自己的一些自然语言处理工具整合在PaddleNLP下,文档写得相对清楚多了:

PaddleNLP是百度开源的工业级NLP工具与预训练模型集,能够适应全面丰富的NLP任务,方便开发者灵活插拔尝试多种网络结构,并且让应用最快速达到工业级效果。

PaddleNLP完全基于PaddlePaddle Fluid开发,并提供依托于百度百亿级大数据的预训练模型,能够极大地方便NLP研究者和工程师快速应用。使用者可以用PaddleNLP快速实现文本分类、文本匹配、序列标注、阅读理解、智能对话等NLP任务的组网、建模和部署,而且可以直接使用百度开源工业级预训练模型进行快速应用。用户在极大地减少研究和开发成本的同时,也可以获得更好的基于工业实践的应用效果。

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自然语言理解太难了之中文分词八级测试

前几天在微博看到了一个例子:无线电法国别研究

赶紧用AINLP公众号后台的中文分词和词性标注测试功能试了一下八款中文分词词性标注)工具或者模块:

结果如预期一样,大部分中文分词工具翻车了,不过这个例子别说对于中文分词工具,即使人工分词也需要反应一下。这也让我想起了之前转载的杨洋同学整理,刘群老师在微博上发起的#自然语言理解太难了#话题:NLP is hard! 自然语言处理太难了系列

这里基于这个系列以及记录的一些有意思的测试case做个整理,感兴趣的同学可以试试:

来到杨过曾经生活过的地方,小龙女动情地说:“我也想过过过儿过过的生活。”

来到儿子等校车的地方,邓超对孙俪说:“我也想等等等等等过的那辆车。”

赵敏说:我也想控忌忌己不想无忌。

你也想犯范范范玮琪犯过的错吗

对叙打击是一次性行为?

《绿林俊杰》--林俊杰做错了什么?为什么要绿他

一位友好的哥谭市民

校长说衣服上除了校徽别别别的

过几天天天天气不好

看见西门吹雪点上了灯,叶孤城冷笑着说:“我也想吹吹吹雪吹过的灯”,然后就吹灭了灯。

今天多得谢逊出手相救,在这里我想真心感谢“谢谢谢逊大侠出手”

灭霸把美队按在地上一边摩擦一边给他洗脑,被打残的钢铁侠说:灭霸爸爸叭叭叭叭儿的在那叭叭啥呢

姑姑你估估我鼓鼓的口袋里有多少谷和菇!!

“你看到王刚了吗”“王刚刚刚刚走”

张杰陪俩女儿跳格子:俏俏我们不要跳跳跳跳过的格子啦

骑车出门差点摔跤,还好我一把把把把住了

我朋友问父亲:我大大大(大大爷)和我姑姑谁年龄大?朋友爸爸说:你大大大大!

我背有点驼,麻麻说“你的背得背背背背佳
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八款中文词性标注工具使用及在线测试

结束了中文分词工具的安装、使用及在线测试,开启中文词性标注在线测试之旅,一般来说,中文分词工具大多数都附带词性标注功能的,这里测试了之前在AINLP公众号上线的8款中文分词模块或者工具,发现它们都是支持中文词性标注的,这里面唯一的区别,就是各自用的词性标注集可能有不同:

以下逐一介绍这八个工具的中文词性标注功能的使用方法,至于安装,这里简要介绍,或者可以参考之前这篇文章:Python中文分词工具大合集:安装、使用和测试,以下是在Ubuntu16.04 & Python3.x的环境下安装及测试。
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HMM学习最佳范例全文PDF文档及相关文章索引

HMM学习最佳范例系列大概翻译于10年前,是52nlp上早期访问量较高的一批文章,这里提供一个全文PDF下载,关注AINLP公众号,回复'HMM'获取网盘链接:

另外将博客上的隐马尔可夫模型相关文章做个索引,仅供参考:

HMM学习最佳范例

HMM相关文章

HMM应用

自然语言处理工具包spaCy介绍

spaCy 是一个Python自然语言处理工具包,诞生于2014年年中,号称“Industrial-Strength Natural Language Processing in Python”,是具有工业级强度的Python NLP工具包。spaCy里大量使用了 Cython 来提高相关模块的性能,这个区别于学术性质更浓的Python NLTK,因此具有了业界应用的实际价值。

安装和编译 spaCy 比较方便,在ubuntu环境下,直接用pip安装即可:

sudo apt-get install build-essential python-dev git
sudo pip install -U spacy

不过安装完毕之后,需要下载相关的模型数据,以英文模型数据为例,可以用"all"参数下载所有的数据:

sudo python -m spacy.en.download all

或者可以分别下载相关的模型和用glove训练好的词向量数据:


# 这个过程下载英文tokenizer,词性标注,句法分析,命名实体识别相关的模型
python -m spacy.en.download parser

# 这个过程下载glove训练好的词向量数据
python -m spacy.en.download glove

下载好的数据放在spacy安装目录下的data里,以我的ubuntu为例:

textminer@textminer:/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/spacy/data$ du -sh *
776M en-1.1.0
774M en_glove_cc_300_1m_vectors-1.0.0

进入到英文数据模型下:

textminer@textminer:/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/spacy/data/en-1.1.0$ du -sh *
424M deps
8.0K meta.json
35M ner
12M pos
84K tokenizer
300M vocab
6.3M wordnet

可以用如下命令检查模型数据是否安装成功:


textminer@textminer:~$ python -c "import spacy; spacy.load('en'); print('OK')"
OK

也可以用pytest进行测试:


# 首先找到spacy的安装路径:
python -c "import os; import spacy; print(os.path.dirname(spacy.__file__))"
/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/spacy

# 再安装pytest:
sudo python -m pip install -U pytest

# 最后进行测试:
python -m pytest /usr/local/lib/python2.7/dist-packages/spacy --vectors --model --slow
============================= test session starts ==============================
platform linux2 -- Python 2.7.12, pytest-3.0.4, py-1.4.31, pluggy-0.4.0
rootdir: /usr/local/lib/python2.7/dist-packages/spacy, inifile:
collected 318 items

../../usr/local/lib/python2.7/dist-packages/spacy/tests/test_matcher.py ........
../../usr/local/lib/python2.7/dist-packages/spacy/tests/matcher/test_entity_id.py ....
../../usr/local/lib/python2.7/dist-packages/spacy/tests/matcher/test_matcher_bugfixes.py .....
......
../../usr/local/lib/python2.7/dist-packages/spacy/tests/vocab/test_vocab.py .......Xx
../../usr/local/lib/python2.7/dist-packages/spacy/tests/website/test_api.py x...............
../../usr/local/lib/python2.7/dist-packages/spacy/tests/website/test_home.py ............

============== 310 passed, 5 xfailed, 3 xpassed in 53.95 seconds ===============

现在可以快速测试一下spaCy的相关功能,我们以英文数据为例,spaCy目前主要支持英文和德文,对其他语言的支持正在陆续加入:


textminer@textminer:~$ ipython
Python 2.7.12 (default, Jul 1 2016, 15:12:24)
Type "copyright", "credits" or "license" for more information.

IPython 2.4.1 -- An enhanced Interactive Python.
? -> Introduction and overview of IPython's features.
%quickref -> Quick reference.
help -> Python's own help system.
object? -> Details about 'object', use 'object??' for extra details.

In [1]: import spacy

# 加载英文模型数据,稍许等待
In [2]: nlp = spacy.load('en')

Word tokenize功能,spaCy 1.2版本加了中文tokenize接口,基于Jieba中文分词:

In [3]: test_doc = nlp(u"it's word tokenize test for spacy")

In [4]: print(test_doc)
it's word tokenize test for spacy

In [5]: for token in test_doc:
print(token)
...:
it
's
word
tokenize
test
for
spacy

英文断句:


In [6]: test_doc = nlp(u'Natural language processing (NLP) deals with the application of computational models to text or speech data. Application areas within NLP include automatic (machine) translation between languages; dialogue systems, which allow a human to interact with a machine using natural language; and information extraction, where the goal is to transform unstructured text into structured (database) representations that can be searched and browsed in flexible ways. NLP technologies are having a dramatic impact on the way people interact with computers, on the way people interact with each other through the use of language, and on the way people access the vast amount of linguistic data now in electronic form. From a scientific viewpoint, NLP involves fundamental questions of how to structure formal models (for example statistical models) of natural language phenomena, and of how to design algorithms that implement these models.')

In [7]: for sent in test_doc.sents:
print(sent)
...:
Natural language processing (NLP) deals with the application of computational models to text or speech data.
Application areas within NLP include automatic (machine) translation between languages; dialogue systems, which allow a human to interact with a machine using natural language; and information extraction, where the goal is to transform unstructured text into structured (database) representations that can be searched and browsed in flexible ways.
NLP technologies are having a dramatic impact on the way people interact with computers, on the way people interact with each other through the use of language, and on the way people access the vast amount of linguistic data now in electronic form.
From a scientific viewpoint, NLP involves fundamental questions of how to structure formal models (for example statistical models) of natural language phenomena, and of how to design algorithms that implement these models.


词干化(Lemmatize):


In [8]: test_doc = nlp(u"you are best. it is lemmatize test for spacy. I love these books")

In [9]: for token in test_doc:
print(token, token.lemma_, token.lemma)
...:
(you, u'you', 472)
(are, u'be', 488)
(best, u'good', 556)
(., u'.', 419)
(it, u'it', 473)
(is, u'be', 488)
(lemmatize, u'lemmatize', 1510296)
(test, u'test', 1351)
(for, u'for', 480)
(spacy, u'spacy', 173783)
(., u'.', 419)
(I, u'i', 570)
(love, u'love', 644)
(these, u'these', 642)
(books, u'book', 1011)

词性标注(POS Tagging):


In [10]: for token in test_doc:
print(token, token.pos_, token.pos)
....:
(you, u'PRON', 92)
(are, u'VERB', 97)
(best, u'ADJ', 82)
(., u'PUNCT', 94)
(it, u'PRON', 92)
(is, u'VERB', 97)
(lemmatize, u'ADJ', 82)
(test, u'NOUN', 89)
(for, u'ADP', 83)
(spacy, u'NOUN', 89)
(., u'PUNCT', 94)
(I, u'PRON', 92)
(love, u'VERB', 97)
(these, u'DET', 87)
(books, u'NOUN', 89)

命名实体识别(NER):


In [11]: test_doc = nlp(u"Rami Eid is studying at Stony Brook University in New York")

In [12]: for ent in test_doc.ents:
print(ent, ent.label_, ent.label)
....:
(Rami Eid, u'PERSON', 346)
(Stony Brook University, u'ORG', 349)
(New York, u'GPE', 350)

名词短语提取:


In [13]: test_doc = nlp(u'Natural language processing (NLP) deals with the application of computational models to text or speech data. Application areas within NLP include automatic (machine) translation between languages; dialogue systems, which allow a human to interact with a machine using natural language; and information extraction, where the goal is to transform unstructured text into structured (database) representations that can be searched and browsed in flexible ways. NLP technologies are having a dramatic impact on the way people interact with computers, on the way people interact with each other through the use of language, and on the way people access the vast amount of linguistic data now in electronic form. From a scientific viewpoint, NLP involves fundamental questions of how to structure formal models (for example statistical models) of natural language phenomena, and of how to design algorithms that implement these models.')

In [14]: for np in test_doc.noun_chunks:
print(np)
....:
Natural language processing
Natural language processing (NLP) deals
the application
computational models
text
speech
data
Application areas
NLP
automatic (machine) translation
languages
dialogue systems
a human
a machine
natural language
information extraction
the goal
unstructured text
structured (database) representations
flexible ways
NLP technologies
a dramatic impact
the way
people
computers
the way
people
the use
language
the way
people
the vast amount
linguistic data
electronic form
a scientific viewpoint
NLP
fundamental questions
formal models
example
natural language phenomena
algorithms
these models

基于词向量计算两个单词的相似度:


In [15]: test_doc = nlp(u"Apples and oranges are similar. Boots and hippos aren't.")

In [16]: apples = test_doc[0]

In [17]: print(apples)
Apples

In [18]: oranges = test_doc[2]

In [19]: print(oranges)
oranges

In [20]: boots = test_doc[6]

In [21]: print(boots)
Boots

In [22]: hippos = test_doc[8]

In [23]: print(hippos)
hippos

In [24]: apples.similarity(oranges)
Out[24]: 0.77809414836023805

In [25]: boots.similarity(hippos)
Out[25]: 0.038474555379008429

当然,spaCy还包括句法分析的相关功能等。另外值得关注的是 spaCy 从1.0版本起,加入了对深度学习工具的支持,例如 Tensorflow 和 Keras 等,这方面具体可以参考官方文档给出的一个对情感分析(Sentiment Analysis)模型进行分析的例子:Hooking a deep learning model into spaCy.

参考:
spaCy官方文档
Getting Started with spaCy

注:原创文章,转载请注明出处及保留链接“我爱自然语言处理”:http://www.52nlp.cn

本文链接地址:自然语言处理工具包spaCy介绍 http://www.52nlp.cn/?p=9386

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  • Python自然语言处理实践: 在NLTK中使用斯坦福中文分词器

    斯坦福大学自然语言处理组是世界知名的NLP研究小组,他们提供了一系列开源的Java文本分析工具,包括分词器(Word Segmenter),词性标注工具(Part-Of-Speech Tagger),命名实体识别工具(Named Entity Recognizer),句法分析器(Parser)等,可喜的事,他们还为这些工具训练了相应的中文模型,支持中文文本处理。在使用NLTK的过程中,发现当前版本的NLTK已经提供了相应的斯坦福文本处理工具接口,包括词性标注,命名实体识别和句法分析器的接口,不过可惜的是,没有提供分词器的接口。在google无果和阅读了相应的代码后,我决定照猫画虎为NLTK写一个斯坦福中文分词器接口,这样可以方便的在Python中调用斯坦福文本处理工具。

    首先需要做一些准备工作,第一步当然是安装NLTK,这个可以参考我们在gensim的相关文章中的介绍《如何计算两个文档的相似度》,不过这里建议check github上最新的NLTK源代码并用“python setup.py install”的方式安装这个版本:https://github.com/nltk/nltk。这个版本新增了对于斯坦福句法分析器的接口,一些老的版本并没有,这个之后我们也许还会用来介绍。而我们也是在这个版本中添加的斯坦福分词器接口,其他版本也许会存在一些小问题。其次是安装Java运行环境,以Ubuntu 12.04为例,安装Java运行环境仅需要两步:

    sudo apt-get install default-jre
    sudo apt-get install default-jdk

    最后,当然是最重要的,你需要下载斯坦福分词器的相应文件,包括源代码,模型文件,词典文件等。注意斯坦福分词器并不仅仅支持中文分词,还支持阿拉伯语的分词,需要下载的zip打包文件是这个: Download Stanford Word Segmenter version 2014-08-27,下载后解压。

    准备工作就绪后,我们首先考虑的是在nltk源代码里的什么地方来添加这个接口文件。在nltk源代码包下,斯坦福词性标注器和命名实体识别工具的接口文件是这个:nltk/tag/stanford.py ,而句法分析器的接口文件是这个:nltk/parse/stanford.py , 虽然在nltk/tokenize/目录下有一个stanford.py文件,但是仅仅提供了一个针对英文的tokenizer工具PTBTokenizer的接口,没有针对斯坦福分词器的接口,于是我决定在nltk/tokenize下添加一个stanford_segmenter.py文件,作为nltk斯坦福中文分词器的接口文件。NLTK中的这些接口利用了Linux 下的管道(PIPE)机制和subprocess模块,这里直接贴源代码了,感兴趣的同学可以自行阅读:
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    中文分词入门之字标注法3

    最近要整理一下课程图谱里的中文课程,需要处理中文,首当其冲的便是中文分词的问题。目前有一些开源的或者商用的中文分词器可供选择,但是出于探索或者好奇心的目的,想亲手打造一套实用的中文分词器,满足实际的需求。这些年无论是学习的时候还是工作的时候,林林总总的接触了很多实用的中文分词器,甚至在这里也写过一些Toy级别的中文分词相关文章,但是没有亲手打造过自己的分词器,甚为遗憾。目前自己处于能自由安排工作的阶段,所以第一步就是想从中文信息处理的桥头堡“中文分词”入手,打造一个实用的中文分词器,当然,首先面向的对象是课程图谱所在的教育领域。

    大概4年前,这里写了两篇关于字标注中文分词的文章:中文分词入门之字标注法,文中用2-tag(B,I)进行说明并套用开源的HMM词性标注工具Citar(A simple Trigram HMM part-of-speech tagger)做了演示,虽然分词效果不太理想,但是能抛砖引玉,也算是有点用处。这次捡起中文分词,首先想到的依然是字标注分词方法,在回顾了一遍黄昌宁老师和赵海博士在07年第3期《中文信息学报》上发表的《中文分词十年回顾》后,决定这次从4-tag入手,并且探索一下最大熵模型和条件随机场(CRF)在中文分词字标注方法上的威力。这方面的文献大家可参考张开旭博士维护的“中文分词文献列表”。这里主要基于已有文献的思路和现成的开源工具做一些验证,包括张乐博士的最大熵模型工具包(Maximum Entropy Modeling Toolkit for Python and C++)和条件随机场的经典工具包CRF++(CRF++: Yet Another CRF toolkit)。

    这个系列也将补充两篇文章,一篇简单介绍背景知识并介绍如何利用现成的最大熵模型工具包来做中文分词,另外一篇介绍如何用CRF++做字标注分词,同时基于CRF++的python接口提供一份简单的 CRF Python 分词代码,仅供大家参考。至于最大熵和CRF++的背景知识,这里不会过多涉及,推荐大家跟踪一下课程图谱上相关的机器学习公开课

    这次使用的中文分词资源依然是SIGHAN提供的backoff 2005语料,目前封闭测试最好的结果是4-tag+CFR标注分词,在北大语料库上可以在准确率,召回率以及F值上达到92%以上的效果,在微软语料库上可以到达96%以上的效果。不清楚这份中文分词资源的同学可参考很早之前写的这篇文章:中文分词入门之资源。以下我们将转入这篇文章的主题,基于最大熵模型的字标注中文分词。
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    中文分词入门之字标注法2

      虽然基于字标注的中文分词借鉴了词性标注的思想,但是在实践中,多数paper中的方法似乎局限于最大熵模型和条件随机场的应用,所以我常常疑惑字标注中文分词方法为什么不采用别的模型和方法呢?莫非是由于其诞生之初就采用了最大熵模型的缘故。但是,在词性标注中,Citar实现的是TnT中所采用的HMM trigram方法,其所宣称的性能是不亚于最大熵模型等词性标注器的。基于这样的前提,本文就验证一下基于Citar实现的HMM trigram字标注中文分词器的性能。 继续阅读

    中文分词入门之字标注法1

      在《自然语言处理领域的两种创新观念》中,张俊林博士谈了两种创新模式:一种创新是研究模式的颠覆,另外一种创新是应用创新,前者需要NLP领域出现爱因斯坦式的革新人物,后者则是强调用同样的核心技术做不一样的应用。 继续阅读