Kneser-Ney平滑(Kneser-Ney smoothing)简介

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Kneser-Ney平滑(Kneser-Ney smoothing)是一种用于解决语言模型中零概率问题的平滑技术。它是由Kneser和Ney在1995年提出的,被广泛应用于n-gram语言模型中。

在语言模型中,n-gram是指由n个连续的词组成的序列。n-gram语言模型的目标是计算给定一个上下文的情况下,下一个词的概率。然而,当模型遇到未在训练数据中出现的n-gram时,概率会变为零,这会导致模型在生成或评估文本时出现问题。

Kneser-Ney平滑通过引入一个调整因子来解决零概率问题。它的基本思想是利用n-gram的上下文信息来估计未见n-gram的概率。具体来说,Kneser-Ney平滑使用两个概率值:补充概率(continuation probability)和回退概率(discounted probability)。

  • 补充概率:补充概率表示给定上下文中下一个词的概率。它通过计算给定上下文的n-gram数量和包含该n-gram的不同上下文数量之比来估计。补充概率提供了一个对未见n-gram的概率估计。
  • 回退概率:回退概率表示在给定上下文中下一个词的概率。它通过计算给定上下文的n-1 gram数量和包含该n-1
    gram的不同上下文数量之比来估计。回退概率提供了一个对已见n-gram的概率估计。

Kneser-Ney平滑的计算过程如下:
(1)统计训练数据中每个n-gram的出现次数和不同上下文的数量。
计算补充概率和回退概率。
(2)在计算概率时,使用补充概率和回退概率来调整未见和已见n-gram的概率。
(3)Kneser-Ney平滑通过利用上下文信息来提高语言模型的性能,尤其是在处理未见n-gram时。它在n-gram语言模型中被广泛使用,并在自然语言处理任务中取得了良好的效果。

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