7.NLTK之从文本提取信息

信息提取（Information Extraction）

下图显示了一个简单的信息提取系统的结构。

首先，使用句子分割器将文档的原始文本分割成句，使用分词器将每个句子进一步细分为词。接下来，对每个句子进行词性标注，在下一步，命名实体识别中我们将寻找句子中提到的实体；最后，使用关系识别搜索文本中不同实体间的可能关系。
对于前三步，我们可以定义一个函数：

>>> def ie_preprocess(document):
...    sentences = nltk.sent_tokenize(document) 
...    sentences = [nltk.word_tokenize(sent) for sent in sentences] 
...    sentences = [nltk.pos_tag(sent) for sent in sentences] 

分块（Chunking）

用正则表达式分块（Chunking with Regular Expressions）

正则表达式的格式为
r”“”
块名：{<表达式>…<>}
           {…}
“””
一个简单的名词短语分块器：

grammar = r"""
  NP: {?*}   # chunk determiner/possessive, adjectives and noun
      {+}                # chunk sequences of proper nouns
"""
cp = nltk.RegexpParser(grammar)
sentence = [("Rapunzel", "NNP"), ("let", "VBD"), ("down", "RP"),("her", "PP$"), ("long", "JJ"), ("golden", "JJ"), ("hair", "NN")]
>>> print(cp.parse(sentence)) 
(S
  (NP Rapunzel/NNP)
  let/VBD
  down/RP
  (NP her/PP$ long/JJ golden/JJ hair/NN))

大括号内为分块规则，可以有一个或多个，当rule不止一个时，RegexpParser会依次调用各个规则，并不断更新分块结果，直到所有的rule都被调用。
nltk.RegexpParser(grammar)用于依照分块规则创建一个chunk分析器，cp.parse()则在目标句子中运行分析器，最后的结果是一个树结构，我们可以用print打印它。
再看一个例子：

>>> cp = nltk.RegexpParser('CHUNK: {  }')
>>> brown = nltk.corpus.brown
>>> for sent in brown.tagged_sents():
...     tree = cp.parse(sent)
...     for subtree in tree.subtrees():
...         if subtree.label() == 'CHUNK': print(subtree)
...
(CHUNK combined/VBN to/TO achieve/VB)
(CHUNK continue/VB to/TO place/VB)
(CHUNK serve/VB to/TO protect/VB)
(CHUNK wanted/VBD to/TO wait/VB)
(CHUNK allowed/VBN to/TO place/VB)
(CHUNK expected/VBN to/TO become/VB)
...
(CHUNK seems/VBZ to/TO overtake/VB)
(CHUNK want/VB to/TO buy/VB)

加缝隙（Chinking）

有时定义我们想从一个块排除什么比较容易。我们可以为不包括在一大块中的一个标识符序列定义一个 缝隙。这种表达式的格式为：‘ }表达式{ ’ 。在下面的例子中，barked/VBD at/IN 是一个缝隙：
[ the/DT little/JJ yellow/JJ dog/NN ] barked/VBD at/IN [ the/DT cat/NN ]
加缝隙是从一大块中去除一个标识符序列的过程。有三种情况：
1. 如果匹配的标识符序列贯穿一整块 ，那么这一整块会被去除。
2. 如果标识符序列出现在块中间，这些标识符会被去除，在以前只有一个块的地方留下两个块。
3. 如果序列在块的两边，这些标记被去除，留下一个较小的块。
下表展示了这三种情况：

’	Entire chunk	Middle of a chunk	End of a chunk
Input	[a/DT little/JJ dog/NN]	[a/DT little/JJ dog/NN]	[a/DT little/JJ dog/NN]
Operation	Chink “DT JJ NN”	Chink “JJ”	Chink “NN”
Pattern	}DT JJ NN{	}JJ{	}NN{
Output	a/DT little/JJ dog/NN	[a/DT] little/JJ [dog/NN]	[a/DT little/JJ] dog/NN

例子：

grammar = r"""
  NP:
    {<.*>+}          # Chunk everything
    }+{      # Chink sequences of VBD and IN
  """
sentence = [("the", "DT"), ("little", "JJ"), ("yellow", "JJ"), ("dog", "NN"), ("barked", "VBD"), ("at", "IN"),  ("the", "DT"), ("cat", "NN")]
cp = nltk.RegexpParser(grammar)

>>> print(cp.parse(sentence))
 (S
   (NP the/DT little/JJ yellow/JJ dog/NN)
   barked/VBD
   at/IN
   (NP the/DT cat/NN))