Spark特徵提取---TF-IDF
詞頻(Term Frequency,縮寫為TF)
在一篇文件中出現次數最多的詞是----"的"、"是"、"在"----這一類最常用的詞。它們叫做"停用詞"(stop words),表示對找到結果毫無幫助、必須過濾掉的詞。
還有長度小於2大於10的,數字也過濾掉,根據詞性過濾,留下有實際意義的詞。
假設我們把它們都過濾掉了,只考慮剩下的有實際意義的詞。這樣又會遇到了另一個問題,我們可能發現出現次數一樣多的關鍵詞,它們的重要性是不一樣的。
所以,我們需要一個重要性調整係數,衡量一個詞是不是常見詞。如果某個詞比較少見,但是它在這篇文章中多次出現,那麼它很可能就反映了這篇文章的特性,正是我們所需要的關鍵詞。
用統計學語言表達,就是在詞頻的基礎上,要對每個詞分配一個"重要性"權重。最常見的詞給予最小的權重,較常見的詞給予較小的權重,較少見的詞給予較大的權重。這個權重叫做"逆文件頻率"(Inverse Document Frequency,縮寫為IDF),它的大小與一個詞的常見程度成反比。
知道了"詞頻"(TF)和"逆文件頻率"(IDF)以後,將這兩個值相乘,就得到了一個詞的TF-IDF值。某個詞對文章的重要性越高,它的TF-IDF值就越大。所以,排在最前面的幾個詞,就是這篇文章的關鍵詞。第一步,計算詞頻。
考慮到文章有長短之分,為了便於不同文章的比較,進行"詞頻"標準化。
或者
第二步,計算逆文件頻率。
這時,需要一個語料庫(corpus),用來模擬語言的使用環境。
如果一個詞越常見,那麼分母就越大,逆文件頻率就越小越接近0。分母之所以要加1,是為了避免分母為0(即所有文件都不包含該詞)。log表示對得到的值取對數。
第三步,計算TF-IDF。
可以看到,TF-IDF與一個詞在文件中的出現次數成正比,與該詞在整個語言中的出現次數成反比。所以,自動提取關鍵詞的演算法就很清楚了,就是計算出文件的每個詞的TF-IDF值,然後按降序排列,取排在最前面的幾個詞。
除了自動提取關鍵詞,TF-IDF演算法還可以用於許多別的地方。比如,資訊檢索時,對於每個文件,都可以分別計算一組搜尋詞("中國"、"蜜蜂"、"養殖")的TF-IDF,將它們相加,就可以得到整個文件的TF-IDF。這個值最高的文件就是與搜尋詞最相關的文件。
TF-IDF演算法的優點是簡單快速,結果比較符合實際情況。缺點是,單純以"詞頻"衡量一個詞的重要性,不夠全面,有時重要的詞可能出現次數並不多。而且,這種演算法無法體現詞的位置資訊,出現位置靠前的詞與出現位置靠後的詞,都被視為重要性相同,這是不正確的。(一種解決方法是,對全文的第一段和每一段的第一句話,給予較大的權重。)