以实践的方式讨论：N-Gram原理与其应用

「Python与算法社区」 第306篇原创

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N-Gram 模型介绍

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本文将以实践的方式讨论N-Gram原理与其应用，我对N-Gram的接触来源与一个文本分类的实验，发现在原有的分词基础上引入N-Gram会提升分类准确率，因此在此讨论什么是N-Gram？它有什么作用？

N-Gram常用的有三种：unigram,bigram,trigram 分别对应一元，二元，三元。

以“我想去成都吃火锅”为例，对其进行分词处理，得到下面的数组：["我"，“想”，“去”，“成”，“都”，“吃”，“火”，“锅”]

这就是uningram, 分词的时候对应一个滑动窗口，窗口大小为1，所以每次只取一个值，同理假设使用bigram就会得到

[“我想”，“想去”，“去成”，“成都”，“都吃”，“吃火”，“火锅”], N-gram模型认为词与词之间有关系的距离为N, 如果超过N则认为它们之间没有联系，所以就不会出现"我成"，“我去”这些词。

如果使用trigram，则就是["我想去"，“想去成”，“去成都”，...]。N理论上可以设置为任意值，但是一般设置成上面3个类型就够了。

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N-Gram 模型应用

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假设我们有下面的语料

“我想去成都吃火锅”

"你会成功"

“我想吃火锅”

“成都火锅好吃”

对上面的语料使用bigram模型统计词频处理，为每个二元词分配一个概率，或者统计单个词条件下后面一个词出现的概率，这两种概率有什么用呢？

首先以一种概率可以应用在名词提取，比如说语料库中，“成都”，“火锅”出现频率较高，将会被分配较高的概率，因此可以考虑将这两个词作为名词提取出。

第二种概率可以以条件概率的形式给出，就比较明显用处了。如P("都"|“成”)，P("锅"|“火”)将会被分配给较高的概率，因此可以用在智能提示上面，加上我输入一个“成”，模型将会将返回在“成”的条件下，下个词出现频率较高的词，这里解释可能有点绕口，看下面的公式：

P("都"|“成”)=2/3 > P("功"|"成")=1/3

那么我们很有必要认为用户下一个词输入的是“都”，而不是“功”。或者直接给个列表，按照概率的方式排序，像这样：

看谷歌的提示，都是2个或者4个词，我觉得这里可以把“成”看成一个词，预测下个词"都"后，再把“成都”看成一个词，从而可以预测出来“天气”，“房价”，就能够实现这个功能。

一般情况下，N-Gram的N设置为1，2就够用了，但是如果语料够丰富的话，我觉得适当的增加N大小，可能会引入更多的语义信息。