使用中文维基百科语料库训练一个word2vec模型并使用说明

本篇主要介绍如何通过中文维基百科语料库来训练一个word2vec模型。

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一、语料库的下载

我下载是20190401文件，1.5G左右是一个压缩包，下载的时候需要注意文件的名称。

二、语料库文章的提取

下载完成之后，解压缩得到的是一个xml文件，里面包含了许多的文章，也有许多的日志信息。所以，我们只需要提取xml文件里面的文章就可以了。我们通过WikiExtractor来提取xml文件中的文章，它是一个意大利人写的一个Python脚本专门用来提取维基百科语料库中的文章，将每个文件分割的大小为500M，它是一个通过cmd命令来设置一些参数提取文章，提取步骤如下：

a、WikiExtractor的安装

将整个WikiExtractor项目clone或者下载到本地，打开cmd窗口，

b、维基百科语料库文章的提取

使用WikiExtractor来提取语料库中的文章，还需要使用到WikiExtractor.py脚本，通过以下命令来提取语料库中的文章

python WikiExtractor.py -b 500M -o zhwiki zhwiki-20190401-pages-articles-multistream.xml.bz2

使用WikiExtractor提取文章，会在指定目录下产生一个AA的文件夹，里面会包含很多的文件。

c、中文简体和繁体的转换

因为维基百科语料库中的文章内容里面的简体和繁体是混乱的，所以我们需要将所有的繁体字转换成为简体。这里我们利用OpenCC来进行转换。

OpenCC的使用教程请参考下篇：OpenCC中文简体和繁体互转

d、正则表达式提取文章内容并进行分词

使用WikiExtractor提取的文章，会包含许多的，所以我们需要将这些不相关的内容通过正则表达式来去除。然后再通过jieba对文章进行分词，在分词的时候还需要将一些没有实际意义的词进行去除，所以在分词的之后加了一个停用词的去除。将分割之后的文章保存到文件中，每一行表示一篇文章，每个词之间使用空格进行分隔。

import logging,jieba,os,re

def get_stopwords():
    logging.basicConfig(format='%(asctime)s:%(levelname)s:%(message)s',level=logging.INFO)
    #加载停用词表
    stopword_set = set()
    with open("../stop_words/stopwords.txt",'r',encoding="utf-8") as stopwords:
        for stopword in stopwords:
            stopword_set.add(stopword.strip("\n"))
    return stopword_set

'''
使用正则表达式解析文本
'''
def parse_zhwiki(read_file_path,save_file_path):
    #过滤掉
    regex_str = "[^$]|[^$]"
    file = open(read_file_path,"r",encoding="utf-8")
    #写文件
    output = open(save_file_path,"w+",encoding="utf-8")
    content_line = file.readline()
    #获取停用词表
    stopwords = get_stopwords()
     #定义一个字符串变量，表示一篇文章的分词结果
    article_contents = ""
    while content_line:
        match_obj = re.match(regex_str,content_line)
        content_line = content_line.strip("\n")
        if len(content_line) > 0:
            if match_obj:
                #使用jieba进行分词
                words = jieba.cut(content_line,cut_all=False)
                for word in words:
                    if word not in stopwords:
                        article_contents += word+" "
            else:
                if len(article_contents) > 0:
                    output.write(article_contents+"\n")
                    article_contents = ""
        content_line = file.readline()
    output.close()

e、将分词后的文件合并为一个

将分词后的多个文件合并为一个文件，便于word2vec模型的训练

'''
合并分词后的文件
'''
def merge_corpus():
    output = open("../dataset/zhwiki/BB/wiki_corpus","w",encoding="utf-8")
    input = "../dataset/zhwiki/BB"
    for i in range(3):
        file_path = os.path.join(input,str("wiki_corpus0%s"%str(i)))
        file = open(file_path,"r",encoding="utf-8")
        line = file.readline()
        while line:
            output.writelines(line)
            line = file.readline()
        file.close()
    output.close()

三、word2vec模型的训练

训练word2vec模型的时候，需要使用到gensim库，安装教程请参考官网，通过pip命令就可以进行安装。训练过程需要30分钟到1个小时，具体训练时间与电脑的配置相关。

import logging
from gensim.models import word2vec

def main():
    logging.basicConfig(format="%(asctime)s:%(levelname)s:%(message)s",level=logging.INFO)
    sentences = word2vec.LineSentence("../dataset/zhwiki/BB/wiki_corpus")
    # size：单词向量的维度。
    model = word2vec.Word2Vec(sentences,size=250)
    #保存模型
    model.save("../model/wiki_corpus.bin")
    # model.save("../model/wiki_corpus.model")
    # model.wv.save_word2vec_format("./sogou_word2vec/min_count-1/sogou.wor2vec.txt")

if __name__ == "__main__":
    main()

各种信息资料已上传百度云盘

链接:https://pan.baidu.com/s/1sxwpnGXj4SREcyBMP8HppQ 密码:9avd

image

四、word2vec模型的使用

训练完成之后，我们可以利用训练好的模型来做一些词的预测，主要包括三个方面的应用。

1、找出与指定词相似的词

返回的结果是一个列表，列表中包含了制定个数的元组，每个元组的键是词，值这个词语指定词的相似度。

logging.basicConfig(format="%(asctime)s:%(levelname)s:%(message)s",level=logging.INFO)
    model = models.Word2Vec.load("../wiki_chinese/model/wiki_corpus.bin")
    #输入一个词找出相似的前10个词
    one_corpus = ["人工智能"]

    # ''' 词库中与one_corpus最相似的10个词'''
    result = model.most_similar(one_corpus[0],topn=10)
    print(result)

[('人工智慧', 0.8270298838615417),

('AI', 0.7743903994560242),

('专家系统', 0.6860651969909668),

('智能', 0.6649989485740662),

('虚拟现实', 0.6449255347251892),

('计算机', 0.6375125646591187),

('模式识别', 0.6328349113464355),

('人工神经网络', 0.6263511776924133),

('计算能力', 0.6243234276771545),

('认知科学', 0.6234999299049377)]

2、计算两个词的相似度

# 两个词的相似度
# #输入两个词计算相似度
two_corpus = ["腾讯","阿里巴巴"]
res = model.similarity(two_corpus[0],two_corpus[1])
print("similarity:%.4f"%res)

similarity:0.7268

3、新数据与已知数据类比，分类

例如：

已知数据(原数据)
[{"intent":"天气", "words":"杭州天气怎么样"},
{"intent": "年龄", "words": "你今年几岁了"}]

新数据：
北京天气怎么样
和天气句子最相似，最后会分类问为：天气

001、用word2vec+平均词向量的方式生成句子向量

image.png

注意：单词向量的维度。与训练时保持一致（我用的是250维的）

句子对比使用

句子对比.png

相似度夹角：0.1741155833744904

分类：天气

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Python疯子

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一、语料库的下载

二、语料库文章的提取

四、word2vec模型的使用

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