n-gram语言模型

    技术2022-07-10  94

    一、Statistical Language Model

    在自然语言处理中的一个基本问题:如何计算一段文本序列在某种语言下出现的概率?之所为称其为一个基本问题,是因为它在很多NLP任务中都扮演着重要的角色。例如,"我经常会去图书馆____",预测该句后面的词。我们会通过已有的语料或上下文,来统计预测这句话可以填某个词的概率。将概率最大的作为预测结果返回。再比如机器翻译中,‘I like Tom so much.’ ===>{‘我’,‘喜欢’,‘汤姆’,‘非常’} 将这个集合里的字词排列组合成句子,然后用语言模型去计算形成句子的概率大小。概率越大,说明翻译越顺畅,越好,就作为最终的答案返回。

    统计语言模型给出了这一类问题的一个基本解决框架。对于一段文本序列

    它的概率可以表示为:

     即将序列的联合概率转化为一系列条件概率的乘积。问题变成了如何去预测这些给定previous words下的条件概率:

    由于其巨大的参数空间,这样一个原始的模型在实际中并没有什么用。我们更多的是采用其简化版本——Ngram模型: 

    常见的如bigram模型(N=2)和trigram模型(N=3)。事实上,由于模型复杂度和预测精度的限制,我们很少会考虑N>3的模型。

    我们可以用最大似然法去求解Ngram模型的参数——等价于去统计每个Ngram的条件词频。

    为了避免统计中出现的零概率问题,针对于Ngram模型有很多处理的小技巧。

     二、N-Gram语言模型

    n-gram模型概率公式推导。根据条件概率和乘法公式:

    得到 

    如果直接这么计算,是有很大困难的,需要引入马尔科夫假设,即:一个item的出现概率,只与其前m个items有关,当m=0时,就是unigram,m=1时,是bigram模型,m=2时,是trigram模型。 

    例如,当利用bigram模型时,P(T)=P(A1)P(A2|A1)P(A3|A2)…P(An|An-1) ,而P(An|An-1)条件概率可以通过极大似然估计求得,等于Count(An-1,An)/Count(An-1)。

     

     

     

    Processed: 0.011, SQL: 9