本文目录一览:
- 1、java用什么分词器去 标注英文单词的词性
- 2、hanlp可以使用python调用吗
- 3、Elasticsearch安装以及配置hanlp中文分词插件
- 4、有一个java工程,采用hanlp分词,怎么导出成可运行的jar?
- 5、目前常用的自然语言处理开源项目/开发包有哪些?
- 6、自然语言处理(NLP)的基础难点:分词算法
java用什么分词器去 标注英文单词的词性
可以试试stanford Tagger, 百度搜索下stanford Tagger。
中文词性标注可以用hanlp.
hanlp可以使用python调用吗
安装JDK
JPype并没有像IKVM那样实现自己的JVM,而是以pipe方式调用原生JVM。所以我们需要一个JVM,比如:
Oracle JDK
OpenJDK
安装JDK非常简单,分清楚32位和64位即可,必须与OS和Python的位数一致,具体安装过程不再赘述。
唯一需要注意的是,必须设置环境变量JAVA_HOME到JDK的根目录,JDK的安装程序不一定会帮你做这一步。
安装编译工具链
Python的package一般是以源码形式发布的,其中一些C代码必须在用户机器上编译,所以需要安装编译工具链。当然你也可以跳过这步,直接下载binary。
Windows
安装免费的Visual C++ Express 2010。
Debian/Ubuntu
sudo apt-get install g++
Red Hat/Fedora
su -c 'yum install gcc-c++'
安装JPype
本文读者应该都是Python程序员,所以略过了安装Python这一步。不过必须注意的是,JPype版本与Python的对应兼容关系:
Python2.x:JPype
Python3.x:JPype1-py3
使用setup.py安装
下载源码后解压,在目录下运行:
*nix
sudo python3 setup.py install
Windows
python setup.py install
直接下载binary
当然你也可以选择下载binary,比如JPype1-py3主页上的binary列表。
在Pycharm中安装
如果你正在使用Pycharm这款IDE的话,那么事情就简单多了。
首先在Project Interpreter里面点击加号:
搜索JPype,选择你需要的版本安装:
稍等片刻就安装成功了:
测试安装结果
终于又到了写代码的开心时间了,可以通过如下代码测试是否安装成功:
from jpype import *startJVM(getDefaultJVMPath())java.lang.System.out.println("hello world")shutdownJVM()
输出如下结果表示安装成功:
hello worldJVM activity report : classes loaded : 31JVM has been shutdown
调用HanLP
关于HanLP
HanLP是
一个致力于向生产环境普及NLP技术的开源Java工具包,支持中文分词(N-最短路分词、CRF分词、索引分词、用户自定义词典、词性标注),命名实体
识别(中国人名、音译人名、日本人名、地名、实体机构名识别),关键词提取,自动摘要,短语提取,拼音转换,简繁转换,文本推荐,依存句法分析
(MaxEnt依存句法分析、神经网络依存句法分析)。
下载HanLP
你可以直接下载Portable版的jar,零配置。
也可以使用自定义的HanLP——HanLP由3部分组成:类库hanlp.jar包、模型data包、配置文件hanlp.properties,请前往项目主页下载最新版:。对于非portable版,下载后,你需要编辑配置文件第一行的root指向data的父目录,详见文档。
这里,假设新建了一个目录(假定为C:\hanlp),把hanlp.jar和hanlp.properties(portable版的话,仅需一个hanlp-portable.jar)放进去:
Python调用
下面是一份Python3的调用示例:
# -*- coding:utf-8 -*-
# Filename: main.py
# Author:hankcs
# Date: 2015/11/26 14:16
from jpype import *
startJVM(getDefaultJVMPath(), "-Djava.class.path=C:\hanlp\hanlp-1.2.8.jar;C:\hanlp", "-Xms1g", "-Xmx1g")
HanLP = JClass('com.hankcs.hanlp.HanLP')
# 中文分词
print(HanLP.segment('你好,欢迎在Python中调用HanLP的API'))
testCases = [
"商品和服务",
"结婚的和尚未结婚的确实在干扰分词啊",
"买水果然后来世博园最后去世博会",
"中国的首都是北京",
"欢迎新老师生前来就餐",
"工信处女干事每月经过下属科室都要亲口交代24口交换机等技术性器件的安装工作",
"随着页游兴起到现在的页游繁盛,依赖于存档进行逻辑判断的设计减少了,但这块也不能完全忽略掉。"]
for sentence in testCases: print(HanLP.segment(sentence))
# 命名实体识别与词性标注
NLPTokenizer = JClass('com.hankcs.hanlp.tokenizer.NLPTokenizer')
print(NLPTokenizer.segment('中国科学院计算技术研究所的宗成庆教授正在教授自然语言处理课程'))
# 关键词提取
document = "水利部水资源司司长陈明忠9月29日在国务院新闻办举行的新闻发布会上透露," \
"根据刚刚完成了水资源管理制度的考核,有部分省接近了红线的指标," \
"有部分省超过红线的指标。对一些超过红线的地方,陈明忠表示,对一些取用水项目进行区域的限批," \
"严格地进行水资源论证和取水许可的批准。"
print(HanLP.extractKeyword(document, 2))
# 自动摘要
print(HanLP.extractSummary(document, 3))
# 依存句法分析
print(HanLP.parseDependency("徐先生还具体帮助他确定了把画雄鹰、松鼠和麻雀作为主攻目标。"))
shutdownJVM()
Elasticsearch安装以及配置hanlp中文分词插件
elasticsearch默认开启两个端口:9200,用于ES节点和外部通讯;9300,用于ES节点之间通讯
报错: org.elasticsearch.bootstrap.StartupException: java.lang.RuntimeException: can not run elasticsearch as root ,不能以root用户的身份运行elasticsearch
解决方法:新建用户组和用户,并赋予其elasticsearch文件夹的权限
再次运行
WARN: java.lang.UnsupportedOperationException: seccomp unavailable: CONFIG_SECCOMP not compiled into kernel, CONFIG_SECCOMP and CONFIG_SECCOMP_FILTER are needed ,使用新的linux版本即可,不影响使用
启动失败,出现上面四个错误,一一解决
ERROR[1]:无法创建本地文件问题,用户最大可创建文件数太小
解决方法:切换到root用户,编辑limits.conf配置文件
ERROR[2]:无法创建本地线程问题,用户最大可创建线程数太小
解决方法:切换到root用户,进入limits.d目录下,修改90-nproc.conf 配置文件
ERROR[3]:最大虚拟内存太小
解决方法:切换到root用户下,修改配置文件sysctl.conf
ERROR[4]:这是在因为Centos6不支持SecComp,而ES5.2.0默认bootstrap.system_call_filter为true进行检测,所以导致检测失败,失败后直接导致ES不能启动
解决方法:在elasticsearch.yml中配置bootstrap.system_call_filter为false
解决完成后,重新启动,启动成功
如果要在后台运行,使用 ./bin/elasticsearch -d 启动
访问 ,返回数据
现在启动elasticsearch,提示jar包冲突
现在启动elasticsearch,没有异常,我们测试一下hanlp分词插件有没有生效
访问: ;analyzer=hanlp
elasticsearch报错并且退出运行
看上去是权限的问题,这就用到hanlp目录下的 plugin-security.policy 文件,修改 /elasticsearch/config/jvm.options 文件,在末尾添加
继续测试上面的链接,提示找不到hanlp.properties,hanlp无法加载词典,elasticsearch退出运行,解决方法:修改 /elasticsearch/bin/elasticsearch.in.sh 文件,将ES_CLASSPATH修改为:
继续测试上面的链接,访问成功,返回结果
可以看到分词效果比较好,而且停用词也被过滤了,大功告成!
有一个java工程,采用hanlp分词,怎么导出成可运行的jar?
1、jar包有入口(即有main()函数)
选中要打包的工程---右键选择Export----java-----Runnable java file-----next----在launch configuration输入jar包入口,即该工程要打包的主函数文件-----Export destination输入jar包存放的位置以及文件名----library handling选择package requreied.JAR----finish。
2、jar包无入口
选中要打包的工程-右键选择Export----java-----java file-----next-----Exported all output folders for checked project-----Export destination输入jar包存放的位置以及文件名----finish。
目前常用的自然语言处理开源项目/开发包有哪些?
中文主要有:NLTK,HanLP,Ansj,THULAC,结巴分词,FNLP,哈工大LTP,中科院ICTCLAS分词,GATE,SnowNLP,东北大学NiuTrans,NLPIR;英文主要有:NLTK,Genism,TextBlob,Stanford NLP,Spacy。英文的开源NLP工具主要参见StackoverFlow-java or python for nlp。HanLP:HanLP是由一系列模型与算法组成的Java工具包,目标是普及自然语言处理在生产环境中的应用。HanLP具备功能完善、性能高效、架构清晰、语料时新、可自定义的特点。开发语言:Java,网址:hankcs/HanLP,开发机构:大快公司,协议:Apache-2.0功能:非常多,主要有中文分词,词性标注,命名实体识别,关键词提取,自动摘要,短语提取,拼音转换,简繁转换,文本推荐,依存句法分析,文本分类:情感分析,word2vec,语料库工具。
自然语言处理(NLP)的基础难点:分词算法
自然语言处理(NLP,Natural Language Processing)是人工智能领域中的一个重要方向,主要研究人与计算机之间用自然语言进行有效通信的各种理论和方法。自然语言处理的底层任务由易到难大致可以分为词法分析、句法分析和语义分析。分词是词法分析(还包括词性标注和命名实体识别)中最基本的任务,也是众多NLP算法中必不可少的第一步,其切分准确与否往往与整体结果息息相关。
金融领域分词的难点
分词既简单又复杂。简单是因为分词的算法研究已经很成熟了,大部分的算法(如HMM分词、CRF分词)准确率都可以达到95%以上;复杂则是因为剩下的5%很难有突破,主要可以归结于三点:
▲粒度,即切分时的最小单位,不同应用对粒度的要求不一样,比如“融资融券”可以是一个词也可以是两个词
▲歧义,比如“恒生”一词,既可指恒生公司,又可指恒生指数
▲未登录词,即未出现在算法使用的词典中的词,比如不常见的专业金融术语,以及各种上市公司的名称
在金融领域中,分词也具有上述三个难点,并且在未登录词方面的难点更为突出,这是因为金融类词汇本来就多,再加上一些专有名词不仅有全称还有简称,这就进一步增大了难度。
在实际应用中,以上难点时常会造成分词效果欠佳,进而影响之后的任务。尤其是在一些金融业务中,有许多需要与用户交互的场景,某些用户会用口语化的词汇描述业务,如果分词错误会影响用户意图的解析,这对分词的准确性提出了更高的要求。因此在进行NLP上层应用开发时,需要对分词算法有一定的了解,从而在效果优化时有能力对分词器进行调整。接下来,我们介绍几种常用的分词算法及其应用在金融中的优劣。
几种常见的分词算法
分词算法根据其核心思想主要分为两种:
第一种是基于字典的分词,先把句子按照字典切分成词,再寻找词的最佳组合方式,包括最大匹配分词算法、最短路径分词算法、基于N-Gram model的分词算法等;
第二种是基于字的分词,即由字构词,先把句子分成一个个字,再将字组合成词,寻找最优的切分策略,同时也可以转化成序列标注问题,包括生成式模型分词算法、判别式模型分词算法、神经网络分词算法等。
最大匹配分词寻找最优组合的方式是将匹配到的最长词组合在一起,主要的思路是先将词典构造成一棵Trie树(也称为字典树),Trie树由词的公共前缀构成节点,降低了存储空间的同时可以提升查找效率。
最大匹配分词将句子与Trie树进行匹配,在匹配到根结点时由下一个字重新开始进行查找。比如正向(从左至右)匹配“他说的确实在理”,得出的结果为“他/说/的确/实在/理”。如果进行反向最大匹配,则为“他/说/的/确实/在理”。
这种方式虽然可以在O(n)时间对句子进行分词,但是只单向匹配太过绝对,尤其是金融这种词汇较丰富的场景,会出现例如“交易费/用”、“报价单/位”等情况,所以除非某些词的优先级很高,否则要尽量避免使用此算法。
最短路径分词算法首先将一句话中的所有词匹配出来,构成词图(有向无环图DAG),之后寻找从起始点到终点的最短路径作为最佳组合方式,例:
我们认为图中每个词的权重都是相等的,因此每条边的权重都为1。
在求解DAG图的最短路径问题时,总是要利用到一种性质:即两点之间的最短路径也包含了路径上其他顶点间的最短路径。比如S-A-B-E为S到E到最短路径,那S-A-B一定是S到B到最短路径,否则会存在一点C使得d(S-C-B)d(S-A-B),那S到E的最短路径也会变为S-C-B-E,这就与假设矛盾了。利用上述的最优子结构性质,可以利用贪心算法或动态规划两种求解算法:
(1)基于Dijkstra算法求解最短路径,该算法适用于所有带权有向图,求解源节点到其他所有节点的最短路径,并可以求得全局最优解;
(2)N-最短路径分词算法,该方法是对Dijkstra算法的扩展,在每一步保存最短的N条路径,并记录这些路径上当前节点的前驱,在最后求得最优解时回溯得到最短路径。这种方法的准确率优于Dijkstra算法,但在时间和空间复杂度上都更大。
相较于最大匹配分词算法,最短路径分词算法更加灵活,可以更好地把词典中的词组合起来,能更好地解决有歧义的场景。比如上述“他说的确实在理”这句话,用最短路径算法的计算结果为“他/说/的/确实/在理”,避免了正向最大匹配的错误。但是对于词典中未存在的词基本没有识别能力,无法解决金融领域分词中的“未登录词”难点。
N-Gram(又称N元语法模型)是基于一个假设:第n个词出现与前n-1个词相关,而与其他任何词不相关。在此种假设下,可以简化词的条件概率,进而求解整个句子出现的概率。
现实中,常用词的出现频率或者概率肯定比罕见词要大。因此,可以将求解词图最短路径的问题转化为求解最大概率路径的问题,即分词结果为“最有可能的词的组合“。
计算词出现的概率,仅有词典是不够的,还需要充足的语料,所以分词任务已经从单纯的“算法”上升到了“建模”,即利用统计学方法结合大数据挖掘,对“语言”(句子出现的概率)进行建模。
我们将基于N-gram模型所统计出的概率分布应用到词图中,可以得到词的概率图。对该词图用最短路径分词算法求解最大概率的路径,即可得到分词结果。
相较于前两种分词算法,基于N-Gram model的分词算法对词频进行了统计建模,在切分有歧义的时候力求得到全局最优值,比如在切分方案“证券/自营/业务”和“证券/自/营业/务”中,统计出“证券/自营/业务”出现的概率更大,因此结果有更高的准确率。但也依然无法解决金融场景中未登录词的问题。
生成式模型主要有隐马尔可夫模型(HMM,Hidden Markov Model)、朴素贝叶斯分类等。HMM是常用的分词模型,基于Python的jieba分词器和基于Java的HanLP分词器都使用了HMM。
HMM模型认为在解决序列标注问题时存在两种序列,一种是观测序列,即人们显性观察到的句子,另一种是隐状态序列,即观测序列的标签。假设观测序列为X,隐状态序列是Y,则因果关系为Y-X。因此要得到标注结果Y,必须对X的概率、Y的概率、P(X|Y)进行计算,即建立P(X,Y)的概率分布模型。
HMM算法可以在一定程度上解决未登录词的问题,但生成式模型的准确率往往没有接下来要谈到的判别式模型高。
判别式模型主要有感知机、支持向量机(SVM,Support Vector Machine)、条件随机场(CRF,Conditional Random Field)、最大熵模型等,其中感知机模型和CRF模型是常用的分词模型。
(1)平均感知机分词算法
感知机是一种简单的二分类线性模型,通过构造超平面,将特征空间(输入空间)中的样本分为正负两类。通过组合,感知机也可以处理多分类问题。但由于每次迭代都会更新模型的所有权重,被误分类的样本会造成很大影响,因此采用平均的方法,在处理完一部分样本后对更新的权重进行平均。
(2)CRF分词算法
CRF可以看作一个无向图模型,假设给定的标注序列为Y,观测序列为X,CRF对条件概率P(Y|X)进行定义,而不是对联合概率建模。
平均感知机算法虽然速度快,但仍不够准确。适合一些对速度要求高、对准确性要求相对不那么高的场景。CRF分词算法可以说是目前最常用的分词、词性标注和实体识别算法,它对未登陆词也有很好的识别能力,是目前在速度、准确率以及未登录词识别上综合表现最突出的算法,也是我们目前所采用的解决方案,但速度会比感知机慢一些。
在NLP中,最常用的神经网络为循环神经网络(RNN,Recurrent Neural Network),它在处理变长输入和序列输入问题中有着巨大的优势。LSTM(Long Short-Term Memory,长短期记忆网络)为RNN变种的一种,在一定程度上解决了RNN在训练过程中梯度消失和梯度爆炸的问题。
目前对于序列标注任务,业内公认效果最好的模型是BiLSTM+CRF。相比于上述其它模型,双向循环神经网络BiLSTM,可以更好地编码当前字等上下文信息,并在最终增加CRF层,核心是用Viterbi算法进行解码,以得到全局最优解,避免B,S,E这种不可能的标记结果的出现,提高准确率。
神经网络分词虽然能在准确率、未登录词识别上有更好的表现,但RNN无法并行计算,在速度上没有优势,所以该算法通常在算法研究、句子精确解析等对速度要求不高的场景下使用。
分词作为NLP底层任务之一,既简单又重要,很多时候上层算法的错误都是由分词结果导致的。因此,对于底层实现的算法工程师,不仅需要深入理解分词算法,更需要懂得如何高效地实现和调试。
而对于上层应用的算法工程师,在实际分词时,需要根据业务场景有选择地应用上述算法,比如在搜索引擎对大规模网页进行内容解析时,对分词对速度要求大于精度,而在智能问答中由于句子较短,对分词的精度要求大于速度。