深度学习-word2vec

1.LM(Language Model,语言模型)

一个语言模型通常构建为字符串s的概率分布p(s),这里的p(s)实际上反映的是s作为一个句子出现的概率。
例如:
句1:”今晚的球赛真精彩“:
句2:”球赛今晚的真精彩“
同样是由[”今晚“,”的“,”球赛“,”真“,”精彩“]这5个词语组成的句子,但是显然句1比句2的语句结构更合理,反应在语言模型上,即字符串组成句1的概率高于句2,因此句1更像人话。

由于计算机无法理解文字,因此在使用语言模型时我们需要把词语转换成数值形式,或者说嵌入到一个数学空间里,这种嵌入方法叫作词嵌入(word embedding),word2vec就是词嵌入的一种。

2.词嵌入

基于神经网络的分布表示一般称为词向量、词嵌入( word embedding)或分布式表示( distributed representation)。核心依然是上下文的表示以及上下文与目标词之间的关系的建模。
本质:词向量是训练神经网络时候的隐藏层参数或者说矩阵。


词嵌入.jpg

相比独热编码改进的方面:
1、将vector每一个元素由整形改为浮点型,变为整个实数范围的表示;
2、将原来稀疏的巨大维度压缩嵌入到一个更小维度的空间。

3.两种语言模型

3.1Skip-gram 模型

Continuous Skip-gram Model:输入一个词语,预测它的上下文


skip-gram.jpg

Skip-gram 模型通过跳过语句中的某些词(相当于缩写),解决了n-gram模型中由于窗口大小的限制导致超出窗口范围的词语与当前词之间的关系不能被正确地反映到模型之中的问题。

3.2CBOW 模型

Continuous Bag-of-Words Model:输入词语的上下文,预测词语本身


cbow.jpg

4.两种加速方法

4.1Hierarchical Softmax

Hierarchical Softmax是一种对输出层进行优化的策略,输出层从原始模型的利用softmax计算概率值改为了利用Huffman树计算概率值。一开始我们可以用以词表中的全部词作为叶子节点,词频作为节点的权,构建Huffman树,作为输出。从根节点出发,到达指定叶子节点的路径是的。Hierarchical Softmax正是利用这条路径来计算指定词的概率,而非用softmax来计算。
即Hierarchical Softmax:把 N 分类问题变成 log(N)次二分类

4.2Negative Sampling

即负采样,这是Noise-Contrastive Estimation(简写NCE,噪声对比估计)的简化版本:把语料中的一个词串的中心词替换为别的词,构造语料 D 中不存在的词串作为负样本。在这种策略下,优化目标变为了:较大化正样本的概率,同时最小化负样本的概率。
假设有一个句子为:“The quick brown fox jumps over the lazy dog.“
如果我们用skip-gram model ,貌似这是一个很大的网络。


NEG.jpg

注意:比如像“the”这种常见的词,我们会遇到两个问题:

  1. 比如(fox,the)其实没有传递我们关于 fox的信息。‘the‘出现得太多了。
  2. 我们有太多 (‘the’,…)的样本,多于我们实际需要的。
    所以word2vec采用了降采样的策略。对于每个我们在训练样本中遇到的词,我们有一个概率去删除它。这个概率与单词出现的频率相关。

如果我们采用window size = 10,同时我们删除‘the’:

  1. 当我们再去训练剩下的词,我们就不会再遇到‘the’了;
  2. 我们减少了10个包含‘the’的样本
    这其实就是‘NEG’的核心思想。

5.word2vec

word2vec是谷歌提出的一种word embedding的具体手段,采用了两种模型(CBOW与skip-gram模型)与两种方法(负采样与层次softmax方法)的组合,比较常见的组合为 skip-gram+负采样方法。

参考:https://zhuanlan.zhihu.com/p/26306795
http://www.dataguru.cn/article-13488-1.html

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,189评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,577评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,857评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,703评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,705评论 5 366
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,620评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,995评论 3 396
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,656评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,898评论 1 298
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,639评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,720评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,395评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,982评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,953评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,195评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,907评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,472评论 2 342