Notice: This page requires JavaScript to function properly.
Please enable JavaScript in your browser settings or update your browser.
Oppiskele Sanojen Pussi | Perustekstin Mallit
Johdatus NLP:hen Pythonilla

Sanojen Pussi

Pyyhkäise näyttääksesi valikon

BoW-mallin ymmärtäminen

Bag of words (BoW) -malli esittää dokumentit vektoreina, joissa jokainen ulottuvuus vastaa yksittäistä sanaa. Jokainen ulottuvuus voi kuvata sanan esiintymistä dokumentissa (1 jos sana on läsnä, 0 jos ei) tai sen frekvenssiä (sanojen lukumäärä). Näin ollen BoW-mallit voivat olla joko binäärisiä tai frekvenssipohjaisia.

Tarkastellaan, miten sama lause (dokumentti) esitetään kummallakin tavalla:

kuva

Binäärinen malli esittää tämän dokumentin vektorina [1, 1, 1], kun taas frekvenssipohjainen malli esittää sen muodossa [2, 1, 2], ottaen huomioon sanojen esiintymistiheyden.

BoW-toteutus

BoW-mallin toteutus on suoraviivaista, erityisesti sklearn (scikit-learn) -kirjaston ja sen CountVectorizer-luokan avulla.

Alla on esimerkki binäärisestä bag of words -mallista:

12345678910111213
from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer corpus = [ 'Global climate change poses significant risks to global ecosystems.', 'Global warming and climate change demand urgent action.', 'Sustainable environmental practices support environmental conservation.', ] # Create a binary Bag of Words model vectorizer = CountVectorizer(binary=True) # Generate a BoW matrix bow_matrix = vectorizer.fit_transform(corpus) # Convert a sparse matrix into a dense array print(bow_matrix.toarray())
Koodin kuvaus
expand arrow
from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer

Tämä rivi tuo CountVectorizer-luokan sklearn-kirjastosta.

corpus = [
    'Global climate change poses significant risks to global ecosystems.',
    'Global warming and climate change demand urgent action.',
    'Sustainable environmental practices support environmental conservation.',
]

Nämä rivit määrittelevät listan nimeltä corpus, joka sisältää kolme merkkijonoa. Jokainen merkkijono on tekstidokumentti.

vectorizer = CountVectorizer(binary=True)

Tämä rivi luo CountVectorizer-luokan olion. Parametri binary=True määrittää, että malli käyttää binäärisiä arvoja.

bow_matrix = vectorizer.fit_transform(corpus)

Metodi ensin sovittaa mallin aineistoon, oppii korpuksen sanaston ja muuntaa tekstidokumentit harvaksi matriisiksi, joka sisältää tokenien esiintymät (bag of words -matriisi).

print(bow_matrix.toarray())

Tämä rivi muuntaa harvan matriisin bow_matrix tiheäksi taulukoksi (numpy.ndarray) käyttämällä .toarray()-metodia ja tulostaa sen.

Jokainen rivin matriisissa vastaa dokumenttia, ja jokainen sarake vastaa tokenia (sanaa). Jotta voimme esittää tämän visuaalisesti, muunsimme tämän harvan matriisin tiheäksi 2D-taulukoksi käyttämällä .toarray()-metodia.

Note
Lisätietoa

Harva matriisi on matriisi, jossa suurin osa alkioista on nollia. Sitä käytetään tehokkaaseen datan esittämiseen ja käsittelyyn, kun nolla-arvojen määrä on suuri. Muisti- ja laskentaresursseja säästetään tallentamalla vain nollasta poikkeavat alkiot.

Jotta voidaan luoda frekvenssipohjainen bag of words -malli, tarvitsee vain poistaa parametri binary=True, koska sen oletusarvo on False:

1234567891011
from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer corpus = [ 'Global climate change poses significant risks to global ecosystems.', 'Global warming and climate change demand urgent action.', 'Sustainable environmental practices support environmental conservation.', ] # Create a frequency-based Bag of Words model vectorizer = CountVectorizer() bow_matrix = vectorizer.fit_transform(corpus) print(bow_matrix.toarray())

Matriisin muuntaminen DataFrame-muotoon

On usein kätevää muuntaa muodostettu bag of words -matriisi pandas DataFrame -muotoon. Lisäksi CountVectorizer-instanssi tarjoaa get_feature_names_out() -metodin, joka palauttaa taulukon uniikkeja sanoja (piirrenimiä), joita malli käyttää. Näitä piirrenimiä voidaan käyttää DataFrame-taulukon sarakkeina:

12345678910111213
from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer import pandas as pd corpus = [ 'Global climate change poses significant risks to global ecosystems.', 'Global warming and climate change demand urgent action.', 'Sustainable environmental practices support environmental conservation.', ] vectorizer = CountVectorizer() bow_matrix = vectorizer.fit_transform(corpus) # Convert a sparse matrix to a DataFrame bow_df = pd.DataFrame(bow_matrix.toarray(), columns=vectorizer.get_feature_names_out()) print(bow_df)

Tämän esitystavan avulla voimme nyt helposti käyttää paitsi tietyn dokumentin vektoria, myös tietyn sanan vektoria:

12345678910111213
from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer import pandas as pd corpus = [ 'Global climate change poses significant risks to global ecosystems.', 'Global warming and climate change demand urgent action.', 'Sustainable environmental practices support environmental conservation.', ] vectorizer = CountVectorizer() bow_matrix = vectorizer.fit_transform(corpus) bow_df = pd.DataFrame(bow_matrix.toarray(), columns=vectorizer.get_feature_names_out()) # Print the vector for 'global' as a NumPy array print(f"Vector for the word 'global': {bow_df['global'].values}")

Koska jokainen yksilöllinen sana vastaa saraketta, sanavektorin hakeminen on yhtä yksinkertaista kuin sarakkeen hakeminen DataFrame-rakenteesta määrittämällä sana (esimerkiksi 'global'). Käytämme myös values-attribuuttia saadaksemme tulokseksi taulukon Series-olion sijaan.

question-icon

Mitä BoW-matriisin eri osat edustavat?

Rows:
Columns:

A particular element of the matrix:

Klikkaa tai vedä ja pudota esineitä ja täytä tyhjät kohdat

Oliko kaikki selvää?

Miten voimme parantaa sitä?

Kiitos palautteestasi!

Osio 3. Luku 3

Kysy tekoälyä

expand

Kysy tekoälyä

ChatGPT

Kysy mitä tahansa tai kokeile jotakin ehdotetuista kysymyksistä aloittaaksesi keskustelumme

Sanojen Pussi

BoW-mallin ymmärtäminen

Bag of words (BoW) -malli esittää dokumentit vektoreina, joissa jokainen ulottuvuus vastaa yksittäistä sanaa. Jokainen ulottuvuus voi kuvata sanan esiintymistä dokumentissa (1 jos sana on läsnä, 0 jos ei) tai sen frekvenssiä (sanojen lukumäärä). Näin ollen BoW-mallit voivat olla joko binäärisiä tai frekvenssipohjaisia.

Tarkastellaan, miten sama lause (dokumentti) esitetään kummallakin tavalla:

kuva

Binäärinen malli esittää tämän dokumentin vektorina [1, 1, 1], kun taas frekvenssipohjainen malli esittää sen muodossa [2, 1, 2], ottaen huomioon sanojen esiintymistiheyden.

BoW-toteutus

BoW-mallin toteutus on suoraviivaista, erityisesti sklearn (scikit-learn) -kirjaston ja sen CountVectorizer-luokan avulla.

Alla on esimerkki binäärisestä bag of words -mallista:

12345678910111213
from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer corpus = [ 'Global climate change poses significant risks to global ecosystems.', 'Global warming and climate change demand urgent action.', 'Sustainable environmental practices support environmental conservation.', ] # Create a binary Bag of Words model vectorizer = CountVectorizer(binary=True) # Generate a BoW matrix bow_matrix = vectorizer.fit_transform(corpus) # Convert a sparse matrix into a dense array print(bow_matrix.toarray())
Koodin kuvaus
expand arrow
from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer

Tämä rivi tuo CountVectorizer-luokan sklearn-kirjastosta.

corpus = [
    'Global climate change poses significant risks to global ecosystems.',
    'Global warming and climate change demand urgent action.',
    'Sustainable environmental practices support environmental conservation.',
]

Nämä rivit määrittelevät listan nimeltä corpus, joka sisältää kolme merkkijonoa. Jokainen merkkijono on tekstidokumentti.

vectorizer = CountVectorizer(binary=True)

Tämä rivi luo CountVectorizer-luokan olion. Parametri binary=True määrittää, että malli käyttää binäärisiä arvoja.

bow_matrix = vectorizer.fit_transform(corpus)

Metodi ensin sovittaa mallin aineistoon, oppii korpuksen sanaston ja muuntaa tekstidokumentit harvaksi matriisiksi, joka sisältää tokenien esiintymät (bag of words -matriisi).

print(bow_matrix.toarray())

Tämä rivi muuntaa harvan matriisin bow_matrix tiheäksi taulukoksi (numpy.ndarray) käyttämällä .toarray()-metodia ja tulostaa sen.

Jokainen rivin matriisissa vastaa dokumenttia, ja jokainen sarake vastaa tokenia (sanaa). Jotta voimme esittää tämän visuaalisesti, muunsimme tämän harvan matriisin tiheäksi 2D-taulukoksi käyttämällä .toarray()-metodia.

Note
Lisätietoa

Harva matriisi on matriisi, jossa suurin osa alkioista on nollia. Sitä käytetään tehokkaaseen datan esittämiseen ja käsittelyyn, kun nolla-arvojen määrä on suuri. Muisti- ja laskentaresursseja säästetään tallentamalla vain nollasta poikkeavat alkiot.

Jotta voidaan luoda frekvenssipohjainen bag of words -malli, tarvitsee vain poistaa parametri binary=True, koska sen oletusarvo on False:

1234567891011
from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer corpus = [ 'Global climate change poses significant risks to global ecosystems.', 'Global warming and climate change demand urgent action.', 'Sustainable environmental practices support environmental conservation.', ] # Create a frequency-based Bag of Words model vectorizer = CountVectorizer() bow_matrix = vectorizer.fit_transform(corpus) print(bow_matrix.toarray())

Matriisin muuntaminen DataFrame-muotoon

On usein kätevää muuntaa muodostettu bag of words -matriisi pandas DataFrame -muotoon. Lisäksi CountVectorizer-instanssi tarjoaa get_feature_names_out() -metodin, joka palauttaa taulukon uniikkeja sanoja (piirrenimiä), joita malli käyttää. Näitä piirrenimiä voidaan käyttää DataFrame-taulukon sarakkeina:

12345678910111213
from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer import pandas as pd corpus = [ 'Global climate change poses significant risks to global ecosystems.', 'Global warming and climate change demand urgent action.', 'Sustainable environmental practices support environmental conservation.', ] vectorizer = CountVectorizer() bow_matrix = vectorizer.fit_transform(corpus) # Convert a sparse matrix to a DataFrame bow_df = pd.DataFrame(bow_matrix.toarray(), columns=vectorizer.get_feature_names_out()) print(bow_df)

Tämän esitystavan avulla voimme nyt helposti käyttää paitsi tietyn dokumentin vektoria, myös tietyn sanan vektoria:

12345678910111213
from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer import pandas as pd corpus = [ 'Global climate change poses significant risks to global ecosystems.', 'Global warming and climate change demand urgent action.', 'Sustainable environmental practices support environmental conservation.', ] vectorizer = CountVectorizer() bow_matrix = vectorizer.fit_transform(corpus) bow_df = pd.DataFrame(bow_matrix.toarray(), columns=vectorizer.get_feature_names_out()) # Print the vector for 'global' as a NumPy array print(f"Vector for the word 'global': {bow_df['global'].values}")

Koska jokainen yksilöllinen sana vastaa saraketta, sanavektorin hakeminen on yhtä yksinkertaista kuin sarakkeen hakeminen DataFrame-rakenteesta määrittämällä sana (esimerkiksi 'global'). Käytämme myös values-attribuuttia saadaksemme tulokseksi taulukon Series-olion sijaan.

Oliko kaikki selvää?

Miten voimme parantaa sitä?

Kiitos palautteestasi!

Osio 3. Luku 3
some-alt