树叶云AI教程：AI人工智能 词袋(BOW)模型

词袋 – 英文为:Bag of Word(BoW) ，它是自然语言处理中的一个模型，基本上用于从文本中提取特征，以便文本可用于建模，以便在机器学习算法中使用。

现在问题出现了，为什么我们需要从文本中提取特征。 这是因为机器学习算法不能处理原始数据，他们需要数字数据，以便可以从中提取有意义的信息。 将文本数据转换为数字数据称为特征提取或特征编码。

它是怎么运行的 这是从文本中提取特征的非常简单的方法。 假设我们有一个文本文档，并且希望将其转换为数字数据或者说想从中提取特征，那么首先这个模型从文档中的所有单词中提取词汇。 然后通过使用文档术语矩阵，它将建立一个模型。通过这种方式，BoW 仅将文件表示为一袋文字。 丢弃关于文档中单词的顺序或结构的任何信息。

文档术语矩阵的概念

BoW 算法通过使用文档术语矩阵来建立模型。 顾名思义，文档术语矩阵就是文档中出现的各种字数的矩阵。 在这个矩阵的帮助下，文本文档可以表示为各种单词的加权组合。 通过设置阈值并选择更有意义的单词，我们可以构建文档中可用作特征向量的所有单词的直方图。 以下是了解文档术语矩阵概念的示例 –

示例

假设有以下两个句子 –

• 句子1 – 正在使用词袋模型。
• 句子2 – Bag of Words模型用于提取特征。

现在，通过考虑这两句子，有以下13个不同的单词 –

• we
• are
• using
• the
• bag
• of
• words
• model
• is
• used
• for
• extracting
• features

现在，我们需要使用每个句子中的单词计数为每个句子建立一个直方图 –

• 子句1 − [1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0]
• 子句2 − [0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1]

这样，就得到了已经提取的特征向量。每个特征向量都是 13 维的，因为这里有 13 个不同的单词。

统计概念

统计学的概念称为 TermFrequency-Inverse Document Frequency(tf-idf)。 每个单词在文档中都很重要。 统计数据有助于我们理解每个词的重要性。

术语频率(tf) 这是衡量每个单词出现在文档中的频率。 它可以通过将每个词的计数除以给定文档中的词的总数来获得。

逆文档频率(idf) 这是衡量在给定的文档集中这个文档有多独特的一个单词。要计算 idf 和制定一个特征向量，我们需要减少像这样的常见词的权重，并权衡稀有词。

在NLTK中建立一个词袋模型

在本节中，我们将使用 CountVectorizer 从这些句子中创建矢量来定义字符串集合。

导入必要的软件包 –

from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer

现在定义一组句子。

Sentences = ['We are using the Bag of Word model', 'Bag of Word model is
           used for extracting the features.']


vectorizer_count = CountVectorizer()


features_text = vectorizer.fit_transform(Sentences).todense()


print(vectorizer.vocabulary_)

上述程序生成如下所示的输出。它表明在上述两句话中有13个不同的单词 –

{'we': 11, 'are': 0, 'using': 10, 'the': 8, 'bag': 1, 'of': 7,
 'word': 12, 'model': 6, 'is': 5, 'used': 9, 'for': 4, 'extracting': 2, 'features': 3}

这些是可以用于机器学习的特征向量(文本到数字形式)。