本日大狗简要先容一下Python自然措辞处理(NLP),利用Python的NLTK库。NLTK是Python的自然措辞处理工具包,在NLP领域中,最常利用的一个Python库。
什么是NLP
大略来说,自然措辞处理(NLP)便是开拓能够理解人类措辞的运用程序或做事。
这里谈论一些自然措辞处理(NLP)的实际运用例子,如语音识别、语音翻译、理解完全的句子、理解匹配词的同义词,以及天生语法精确完全句子和段落。

这并不是NLP能做的所有事情。
NLP实现搜索引擎: 比如谷歌,Yahoo等。谷歌搜索引擎知道你是一个技能职员,以是它显示与技能干系的结果;
社交网站推送:比如Facebook News Feed。如果News Feed算法知道你的兴趣是自然措辞处理,就会显示干系的广告和帖子。
语音引擎:比如Apple的Siri。
垃圾邮件过滤:如谷歌垃圾邮件过滤器。和普通垃圾邮件过滤不同,它通过理解邮件内容里面的的深层意义,来判断是不是垃圾邮件。
NLP库下面是一些开源的自然措辞处理库(NLP):
Natural language toolkit (NLTK);
Apache OpenNLP;
Stanford NLP suite;
Gate NLP library
个中自然措辞工具包(NLTK)是最受欢迎的自然措辞处理库(NLP),它是用Python编写的,而且背后有非常强大的社区支持。
NLTK也很随意马虎上手,实际上,它是最大略的自然措辞处理(NLP)库。
在这个NLP教程中,我们将利用Python NLTK库。
安装NLTK如果您利用的是Windows/Linux/Mac,您可以利用pip安装NLTK:
pip install nltk打开python终端导入NLTK检讨NLTK是否精确安装:
import nltk如果统统顺利,这意味着您已经成功地安装了NLTK库。首次安装了NLTK,须要通过运行以下代码来安装NLTK扩展包:
import nltk
nltk.download()
这将弹出NLTK 下载窗口来选择须要安装哪些包:
你可以安装所有的包,由于它们的大小都很小,以是没有什么问题。
利用Python Tokenize文本首先,我们将抓取一个web页面内容,然后剖析文本理解页面的内容。
我们将利用urllib模块来抓取web页面:
import urllib.request
response = urllib.request.urlopen('http://php.net/')
html = response.read()
print (html)
从打印结果中可以看到,结果包含许多须要清理的HTML标签。
然后BeautifulSoup模块来洗濯这样的笔墨:
from bs4 import BeautifulSoup
import urllib.request
response = urllib.request.urlopen('http://php.net/')
html = response.read()
soup = BeautifulSoup(html,\公众html5lib\"大众)
# 这须要安装html5lib模块
text = soup.get_text(strip=True)
print (text)
现在我们从抓取的网页中得到了一个干净的文本。
下一步,将文本转换为tokens,像这样:
from bs4 import BeautifulSoup
import urllib.request
response = urllib.request.urlopen('http://php.net/')
html = response.read()
soup = BeautifulSoup(html,\公众html5lib\"大众)
text = soup.get_text(strip=True)
tokens = text.split()
print (tokens)
统计词频text已经处理完毕了,现在利用Python NLTK统计token的频率分布。
可以通过调用NLTK中的FreqDist()
方法实现:
from bs4 import BeautifulSoup
import urllib.request
import nltk
response = urllib.request.urlopen('http://php.net/')
html = response.read()
soup = BeautifulSoup(html,\"大众html5lib\"大众)
text = soup.get_text(strip=True)
tokens = text.split()
freq = nltk.FreqDist(tokens)
for key,val in freq.items():
print (str(key) + ':' + str(val))
如果搜索输出结果,可以创造最常见的token是PHP。
您可以调用plot
函数做出频率分布图:
freq.plot(20, cumulative=False)
# 须要安装matplotlib库
这上面这些单词。比如of
,a
,an
等等,这些词都属于停用词。
一样平常来说,停用词该当删除,防止它们影响剖析结果。
处理停用词NLTK自带了许多种措辞的停用词列表,如果你获取英文停用词:
from nltk.corpus import stopwordsstopwords.words('english')
现在,修正下代码,在绘图之前打消一些无效的token:
clean_tokens = list()
sr = stopwords.words('english')
for token in tokens:
if token not in sr:
clean_tokens.append(token)
终极的代码该当是这样的:
from bs4 import BeautifulSoup
import urllib.request
import nltk
from nltk.corpus import stopwords
response = urllib.request.urlopen('http://php.net/')
html = response.read()
soup = BeautifulSoup(html,\"大众html5lib\"大众)
text = soup.get_text(strip=True)
tokens = text.split()
clean_tokens = list()
sr = stopwords.words('english')
for token in tokens:
if not token in sr:
clean_tokens.append(token)
freq = nltk.FreqDist(clean_tokens)
for key,val in freq.items():
print (str(key) + ':' + str(val))
现在再做一次词频统计图,效果会比之前好些,由于剔除了停用词:
freq.plot(20,cumulative=False)利用NLTK Tokenize文本现在我们利用NLTK来Tokenize文本。
文本没有Tokenize之前是无法处理的,以是对文本进行Tokenize非常主要的。token化过程意味着将大的部件分割为小部件。
你可以将段落tokenize成句子,将句子tokenize成单个词,NLTK分别供应了句子tokenizer和单词tokenizer。
假如有这样这段文本:
Hello Adam, how are you? I hope everything is going well. Today is a good day, see you dude.利用句子tokenizer将文本tokenize成句子:
from nltk.tokenize import sent_tokenize
mytext = \"大众Hello Adam, how are you? I hope everything is going well. Today is a good day, see you dude.\"大众
print(sent_tokenize(mytext))
输出如下:
['Hello Adam, how are you?', 'I hope everything is going well.', 'Today is a good day, see you dude.']这时你可能会想,这也太大略了,不须要利用NLTK的tokenizer都可以,直策应用正则表达式来拆分句子就行,由于每个句子都有标点和空格。
那么再来看下面的文本:
Hello Mr. Adam, how are you? I hope everything is going well. Today is a good day, see you dude.这样如果利用标点符号拆分,Hello Mr
将会被认为是一个句子,如果利用NLTK:
from nltk.tokenize import sent_tokenize
mytext = \"大众Hello Mr. Adam, how are you? I hope everything is going well. Today is a good day, see you dude.\"大众
print(sent_tokenize(mytext))
输出如下:
['Hello Mr. Adam, how are you?', 'I hope everything is going well.', 'Today is a good day, see you dude.']这才是精确的拆分。
接下来试试单词tokenizer:
from nltk.tokenize import word_tokenize
mytext = \"大众Hello Mr. Adam, how are you? I hope everything is going well. Today is a good day, see you dude.\公众
print(word_tokenize(mytext))
输出如下:
['Hello', 'Mr.', 'Adam', ',', 'how', 'are', 'you', '?', 'I', 'hope', 'everything', 'is', 'going', 'well', '.', 'Today', 'is', 'a', 'good', 'day', ',', 'see', 'you', 'dude', '.']Mr.
这个词也没有被分开。NLTK利用的是punkt模块的PunktSentenceTokenizer,它是NLTK.tokenize的一部分。而且这个tokenizer经由演习,可以适用于多种措辞。
Tokenize时可以指定措辞:
from nltk.tokenize import sent_tokenize
mytext = \公众Bonjour M. Adam, comment allez-vous? J'espère que tout va bien. Aujourd'hui est un bon jour.\"大众
print(sent_tokenize(mytext,\"大众french\"大众))
输出结果如下:
['Bonjour M. Adam, comment allez-vous?', \"大众J'espère que tout va bien.\"大众, \"大众Aujourd'hui est un bon jour.\"大众]同义词处理利用nltk.download()
安装界面,个中一个包是WordNet。
WordNet是一个为自然措辞处理而建立的数据库。它包括一些同义词组和一些简短的定义。
你可以这样获取某个给定单词的定义和示例:
from nltk.corpus import wordnet
syn = wordnet.synsets(\公众pain\公众)
print(syn[0].definition())
print(syn[0].examples())
输出结果是:
a symptom of some physical hurt or disorder['the patient developed severe pain and distension']
WordNet包含了很多定义:
from nltk.corpus import wordnet
syn = wordnet.synsets(\"大众NLP\"大众)
print(syn[0].definition())
syn = wordnet.synsets(\"大众Python\"大众)
print(syn[0].definition())
结果如下:
the branch of information science that deals with natural language information
large Old World boas
可以像这样利用WordNet来获取同义词:
from nltk.corpus import wordnet
synonyms = []
for syn in wordnet.synsets('Computer'):
for lemma in syn.lemmas():
synonyms.append(lemma.name())
print(synonyms)
输出:
['computer', 'computing_machine', 'computing_device', 'data_processor', 'electronic_computer', 'information_processing_system', 'calculator', 'reckoner', 'figurer', 'estimator', 'computer']反义词处理也可以用同样的方法得到反义词:
from nltk.corpus import wordnet
antonyms = []
for syn in wordnet.synsets(\公众small\"大众):
for l in syn.lemmas():
if l.antonyms():
antonyms.append(l.antonyms()[0].name())
print(antonyms)
输出:
['large', 'big', 'big']词干提取措辞形态学和信息检索里,词干提取是去除词缀得到词根的过程,例如working的词干为work。
搜索引擎在索引页面时就会利用这种技能,以是很多人为相同的单词写出不同的版本。
有很多种算法可以避免这种情形,最常见的是波特词干算法。NLTK有一个名为PorterStemmer的类,便是这个算法的实现:
from nltk.stem import PorterStemmer
stemmer = PorterStemmer()
print(stemmer.stem('working'))
print(stemmer.stem('worked'))
输出结果:
work
work
还有其他的一些词干提取算法,比如 Lancaster词干算法。
非英文词干提取除了英文之外,SnowballStemmer还支持13种措辞。
支持的措辞:
from nltk.stem import SnowballStemmer
print(SnowballStemmer.languages)
'danish', 'dutch', 'english', 'finnish', 'french', 'german', 'hungarian', 'italian', 'norwegian', 'porter', 'portuguese', 'romanian', 'russian', 'spanish', 'swedish'你可以利用SnowballStemmer
类的stem
函数来提取像这样的非英文单词:
from nltk.stem import SnowballStemmer
french_stemmer = SnowballStemmer('french')
print(french_stemmer.stem(\"大众French word\"大众)
单词变体还原单词变体还原类似于词干,但不同的是,变体还原的结果是一个真实的单词。不同于词干,当你试图提取某些词时,它会产生类似的词:
from nltk.stem import PorterStemmerstemmer = PorterStemmer()
print(stemmer.stem('increases'))
结果:
increas现在,如果用NLTK的WordNet来对同一个单词进行变体还原,才是精确的结果:
from nltk.stem import WordNetLemmatizer
lemmatizer = WordNetLemmatizer()
print(lemmatizer.lemmatize('increases')
结果:
increase结果可能会是一个同义词或同一个意思的不同单词。
有时候将一个单词做变体还原时,总是得到相同的词。
这是由于措辞的默认部分是名词。要得到动词,可以这样指定:
from nltk.stem import WordNetLemmatizer
lemmatizer = WordNetLemmatizer()
print(lemmatizer.lemmatize('playing', pos=\"大众v\"大众))
结果:
play实际上,这也是一种很好的文本压缩办法,终极得到文本只有原来的50%到60%。
结果还可以是动词(v)、名词(n)、形容词(a)或副词(r):
from nltk.stem import WordNetLemmatizer
lemmatizer = WordNetLemmatizer()
print(lemmatizer.lemmatize('playing', pos=\"大众v\"大众))
print(lemmatizer.lemmatize('playing', pos=\公众n\"大众))
print(lemmatizer.lemmatize('playing', pos=\"大众a\公众))
print(lemmatizer.lemmatize('playing', pos=\公众r\公众))
输出;
play
playing
playing
playing
词干和变体的差异通过下面例子来不雅观察:
from nltk.stem import WordNetLemmatizerfrom nltk.stem import PorterStemmer
stemmer = PorterStemmer()
lemmatizer = WordNetLemmatizer()
print(stemmer.stem('stones'))
print(stemmer.stem('speaking'))
print(stemmer.stem('bedroom'))
print(stemmer.stem('jokes'))
print(stemmer.stem('lisa'))
print(stemmer.stem('purple'))
print('----------------------')
print(lemmatizer.lemmatize('stones'))
print(lemmatizer.lemmatize('speaking'))
print(lemmatizer.lemmatize('bedroom'))
print(lemmatizer.lemmatize('jokes'))
print(lemmatizer.lemmatize('lisa'))
print(lemmatizer.lemmatize('purple'))
输出:
stonespeak
bedroom
joke
lisa
purpl
---------------------
stone
speaking
bedroom
joke
lisa
purple
词干提取不会考虑语境,这也是为什么词干提取比变体还原快且准确度低的缘故原由。
个人认为,变体还原比词干提取更好。单词变体还原返回一个真实的单词,纵然它不是同一个单词,也是同义词,但至少它是一个真实存在的单词。
如果你只关心速率,不在意准确度,这时你可以选用词干提取。
——End——