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利用embedding_ops模块进行中文文本的聚类分析

发布时间:2023-12-24 03:47:04

embedding_ops是TensorFlow中的模块之一,用于在神经网络中实现词嵌入(word embedding)的操作。词嵌入是将高维离散的词语表示映射到低维连续的实数向量空间中,并且保留了一定的语义关系。利用词嵌入,可以将文本数据转化为向量表示,从而方便进行聚类分析。

在中文文本的聚类分析中,首先需要将文本数据进行分词处理,将文本划分为一个个词语。接着利用embedding_ops模块将词语转化为向量表示,并进行聚类分析。

以下是一个示例代码,用于对中文新闻标题进行聚类分析:

import jieba
import numpy as np
import tensorflow as tf
from tensorflow.contrib.tensorboard.plugins import projector
from tensorflow.contrib.tensorboard.plugins import projector

def load_data():
    # 载入中文新闻标题数据
    news_titles = ['中美贸易战升级', '人工智能应用日益广泛', '中国经济增长超预期', '房价持续上涨']
    return news_titles

def tokenize(data):
    # 对文本进行分词处理
    tokenized_data = []
    for text in data:
        tokens = jieba.lcut(text)
        tokenized_data.append(tokens)
    return tokenized_data

def train_embeddings(tokens):
    # 构建词典,生成词嵌入向量
    word2id = {}
    for tokens in tokenized_data:
        for token in tokens:
            if token not in word2id:
                word2id[token] = len(word2id)
    embedding_dim = 100
    embeddings = np.random.uniform(-1, 1, (len(word2id), embedding_dim))
    
    # 使用TensorFlow构建嵌入矩阵
    embedding = tf.Variable(embeddings, dtype=tf.float32, name='embedding')
    
    # 配置可视化embedding
    config = projector.ProjectorConfig()
    embedding_conf = config.embeddings.add()
    embedding_conf.tensor_name = embedding.name
    embedding_conf.metadata_path = 'metadata.tsv'
    
    # 保存embedding标签
    with open('metadata.tsv', 'w', encoding='utf-8') as f:
        for word in word2id:
            f.write(word + '
')
    
    # 生成TensorFlow会话
    sess = tf.InteractiveSession()
    sess.run(tf.global_variables_initializer())
    
    # 保存embedding模型
    saver = tf.train.Saver()
    saver.save(sess, 'embedding.ckpt', global_step=len(word2id))
    projector.visualize_embeddings(tf.summary.FileWriter('logs'), config)
    
    return word2id, embedding

def cluster_data(tokens, word2id, embedding):
    # 利用嵌入向量进行聚类分析
    cluster_labels = []
    for tokens in tokenized_data:
        # 将每个词语映射为嵌入向量
        vector = np.mean([embedding[word2id[token]] for token in tokens], axis=0)
        cluster_labels.append(vector)
    
    # 聚类算法,这里使用K-means算法进行聚类
    num_clusters = 2
    from sklearn.cluster import KMeans
    kmeans_model = KMeans(n_clusters=num_clusters)
    kmeans_model.fit(cluster_labels)
    cluster_results = kmeans_model.labels_
    
    return cluster_results

if __name__ == '__main__':
    # 载入数据
    news_titles = load_data()
    
    # 分词处理
    tokenized_data = tokenize(news_titles)
    
    # 训练词嵌入向量
    word2id, embedding = train_embeddings(tokenized_data)
    
    # 聚类分析
    cluster_results = cluster_data(tokenized_data, word2id, embedding)
    print(cluster_results)

上述代码中,首先通过load_data()函数载入中文新闻标题数据,并且通过tokenize()函数将新闻标题进行分词处理。接着通过train_embeddings()函数对分词后的数据进行词嵌入训练,得到每个词语的词嵌入向量。然后,通过cluster_data()函数将词嵌入向量进行聚类分析,得到每个标题所属的聚类结果。

以上是利用embedding_ops模块进行中文文本的聚类分析的一个示例,通过词嵌入向量的计算和聚类算法的应用,可以帮助我们对中文文本数据进行更加深入的分析和理解。