藏文文本分类技术研究综述

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ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术第17卷第4期(2021年2月)

本栏目责任编辑:唐一东人工智能及识别技术藏文文本分类技术研究综述

苏慧婧,群诺

(西藏大学信息科学技术学院,西藏拉萨850012)

摘要:该文介绍了藏文文本分类技术的研究与进展。首先对现阶段常用的文本表示以及文本特征选择方法进行了分析和

比较,接着回顾了藏文在机器学习方面的分类算法特点,深入讨论了不同算法应用在藏文文本分类技术上的研究情况,最

后指出了当前藏文文本分类所面临的问题和挑战,并对未来的研究提出了建议。

关键词:藏文文本分类;文本表示;特征选择;机器学习

中图分类号:TP391文献标识码:A

文章编号:1009-3044(2021)04-0190-03开放科学(资源服务)标识码(OSID):

SummaryofResearchonTibetanTextClassificationTechnology

SUHui-jing,QUNNuo

(SchoolofInformationScienceandTechnology,TibetUniversity,Lhasa850000,China)

Abstract:ThisarticleintroducestheresearchanddevelopmentofTibetantextclassificationtechnology.First,itanalyzesandcom⁃

paresthecommonlyusedtextrepresentationandtextfeatureselectionmethodsatthisstage,thenreviewsthecharacteristicsofTi⁃

betanclassificationalgorithmsinmachinelearning,anddiscussestheapplicationofdifferentalgorithmsinTibetantextclassifica⁃

tiontechnology.Finally,itpointsoutthecurrentproblemsandchallengesofTibetantextclassification,andputsforwardsugges⁃

tionsforfutureresearch.

Keywords:Tibetantextclassification;textrepresentation;featureselection;machinelearning

自然语言是人们日常使用的语言,是人类学习生活的重要

工具。为此,自然语言处理是人工智能的一个重要应用领域,

也是新一代计算机必须研究的课题。随着我国藏族聚居区信

息化事业的快速发展,藏族网民人数快速增长,以藏语为载体

的内容也在增多。对藏文文本分类技术的研究,能够拓宽藏文

信息处理的应用领域,推动藏文语言文学在网络时代的发展。

文本特征的表示方法和分类器模型的设计是有关文本分类技

术的关键步骤,本文简要提出了文本分类系统的各个功能,依

据现阶段藏文文本分类技术的研究进展,详细分析了文本表示

以及特征选择的不同方法和多种分类器模型的算法特点和应

用前景。目前,我国对藏文古籍文献的经典信息需求量很大,

因此,针对藏文文本,深入研究高效精准的文本分类技术,具有

十分重要的现实价值和历史意义。

1藏文文本分类研究现状和发展趋势

在信息化时代背景下,藏文文本分类技术作为藏文信息处

理的一个重要组成部分,在情感分类、检测垃圾邮件、用户意图

识别、客服工单自动分类等方面应用广泛。贾会强[1]等人提出

了基于规则的藏文文本分类方法;才让加[2,3]等人对藏文语料进

行分词标注并利用词性特征建立分类语料库;孟祥和[4]提出了基于改进的聚类算法和KNN分类算法实现藏文网站话题发现

与跟踪;袁斌[5]提出选用不同情感特征表示,基于SVM+TF-IDF

进行藏文微博情感分类能达到比较不错的效果;周登[6]采用基

于N-Gram模型的藏文文本分类技术;安见才让等人[7]实现了互

联网藏文信息舆情分析的系统设计;胥桂仙等人[8]设计了基于

栏目的藏文网页文本自动分类系统。贾宏云等人[9,10,11]分别

选用藏文词以及n-gram的藏文音节作为文本特征,采用信息

增益算法、前向逐步回归算法筛选最优特征子集进行文本表

示,基于Logistic回归模型、SVM模型以及AdaBoost模型实现藏

文文本分类并取得了不错的进展。王莉莉等人[12]采用长短时

记忆加条件随机场模型的方法对藏文分类文本进行分词,运用TF-IDF公式计算特征权重得到向量空间模型以进行文本表

示,通过互信息方法提取和选择特征,基于多种深度神经网络

模型得到了较好的分类结果,但是该文选用的数据集在类别数

量以及文本规模上都相对较少,这将使得分类模型性能不够稳

定,泛化能力较低。

在目前藏文文本分类研究中,已有少量基于规则和使用传

统机器学习方法的分类研究,将神经网络模型应用于藏文文本

分类的研究仍处于最浅显层面,又因为平台上缺乏开源的藏文

语料,而每个研究人员所使用的语料也大不相同,因此使得实

收稿日期:2020-09-30

基金项目:西藏自治区教育厅“计算机及藏文信息技术国家级团队和重点实验室建设”(藏教财指〔2018〕81号);国家重点研发计划

项目(2017YFB1402200)

作者简介:苏慧婧(1989—),女,四川眉山人,在读硕士研究生,主要研究方向为自然语言处理;通讯作者:群诺(1972—),男(藏族),

西藏拉萨人,硕士,副教授,主要研究方向为自然语言处理。E-mail:*************.cnhttp://www.dnzs.net.cnTel:+86-551-6569096365690964ISSN1009-3044ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术Vol.17,No.4February2021

190ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术第17卷第4期(2021年2月)人工智能及识别技术本栏目责任编辑:唐一东验研究数据缺乏可比性,其分类准确率难以评估与分析。通过

借鉴中英文中较为成熟的文本分类方法,如何在资源不足的条

件下训练模型,如何将人类的先验知识融入神经网络中是藏文

文本分类面临的挑战和亟待解决的难题。

2藏文文本分类相关技术

藏文文本分类由四个模块组成:藏文语料获取、文本表示

以及特征选择、模型训练、模型性能评价。

2.1藏文语料获取

在对文本进行分类之前,首先要获取藏文语料,建立藏文

数据集。我们可以从网上爬取藏文语料或者下载别人整理好

的数据集,对其进行预处理,通过预处理过程,减少特征维数、

去除噪声特征,以此提高机器学习算法的精准度和分类效果。

过程包括分词、剔除符号和停用词,按类别进行人工分类,再按

一定比例划分训练集和测试集。

2.2分词

在英语的分词中,词与词之间具有很自然的空格作为标

记,而对于藏文分词,藏文与汉语相同,文档的词语之间没有明

显的分隔标志。藏文分词领域的主要困难在于词义消歧、命名

实体识别。藏文自动分词技术主要有以下4类:①通过最小匹配或最大匹配、正向匹配或逆向匹配方法切

分字符串的机械分词方法;②根据字符串的语义、句法信息进行词性标注的基于规则

的分词方法;③通过匹配方法然后将统计语言模型引入分词过程的基

于统计的分词方法;④基于统计与规则相结合的方法,目前使用最为广泛的是

第四种方法。

2.3剔除符号和停用词

在文本预处理过程中,会剔除掉对分类结果没有实际意义

的词语和符号,比如藏文文本中存在的一些特殊符号、标点符

号以及数字等。通过构造停用词表剔除掉这些对文本分类无

意义的词项,利用已建好的藏文语料库,使用公式n/N来计算权

重,(n表示文档中出现词w的文档数,N表示总的文档数),把

其中权重高过某一阈值的词列入停用词表,阈值将由具体实验

确定。

2.4藏文文本分类特征工程

对于计算机而言,它不能够识别普通的文本中的字符串所

要表达的信息,因此必须对文本中的字符串进行处理,这样的

过程称为文本表示。藏文文本一般以音节为特征单位,按照一

定的描述模型对文本进行表示,使机器能够对文本进行处理和

运算。

2.4.1文本表示

在藏文文本分类过程中,主要采用向量空间模型进行文本

表示。向量空间模型以空间上的相似度表达语义的相似度,表

示如下:V(d)=((t1,a1),(t2,a2),...,(tn,an)),其中,ti为文档d中的

特征项,ai为ti的特征值,一般取为词频的函数。有了这样的

表示以后,就可以用分类器对样本分类。

2.4.2文本特征选择

藏文语料文本经过处理,从文本中产生的特征数量可能非常庞大,特征空间的维数会高达几万维甚至几十万维。如果用

这些特征向量来进行分类训练,不但会占用很大的存储资源,

造成时间和空间的浪费,而且还会极大地影响分类算法的运行

速度和降低分类准确度。为此可构造一个评价函数,通过实验

设定一个阈值α,当评估分数低于阈值α就予以删除,高于阈值α的若干特征项重新组成一个新的低维特征空间。利用特征评

价函数来计算每个特征的重要程度。目前,在藏文文本分类的

研究过程中,常被运用的特征选择评估函数有逆文档频率(TF-IDF)、文档频率(DF)、互信息(MI)、信息增益(IG)、c2统计

(CHI)、期望交叉熵(ECE)等。

大量的实验结果表明,过高的特征维数会导致时间空间复

杂度急剧增加,造成更大的计算代价;特征项维数过低则可能

造成文档重要信息的丢失,对文本的分类效果造成影响。所以

如何高效地选择和提取特征,进行文本特征表示需要综合多种

算法,反复实验。

2.5分类器的选择与训练

现阶段,有关中英文的文本分类模型种类很多,实际应用

也相当成熟,在藏文文本分类研究领域,最近几年藏文文本分

类技术研究的成果见表1所示。

表1藏文文本分类技术研究成果

研究团队

王勇

李艾林

贾会强

贾宏云语料类别总数

7

7

5

7特征选择算法

互信息

卡方校验

CRF++

TF-IDF

信息增益

期望交叉熵

信息增益

欧氏距离

频度排序

前向逐步回归

前向逐步回归分类模型

朴素贝叶斯

K近邻

支持向量机

朴素贝叶斯(1)

支持向量机(2)

集成分类器(1+2)

K近邻

Rocchio算法

逻辑回归(1)

K近邻(2)

高斯贝叶斯(3)

支持向量机(4)

集成AdaBoost(1+2+3+4)平均精确率

78%

80%

77%

66%

68%

69%

79%

77%

95%

89%

95%

99%

93%

86%

93%平均召回率

76%

79%

76%

63%

63%

71%

83%

81%

89%

86%

95%

90%

93%

86%

93%F1值

77%

79%

76%

65%

66%

70%

86%

85%

92%

88%

94%

94%

93%

86%

93%备注

分词

2-gram

音节

3-gram

音节

表1实验中针对实际语料,选用特定特征选择算法进行特

征降维和提取有效特征,基于浅层机器学习模型进行文本分

类,可以看出将多种算法集成的分类模型可以有效提升分类效

果。但这些算法大都需要人工参与定制规则,并且分类模型泛

化能力较低。朴素贝叶斯算法简单,分类效果稳定;所需估算

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