第3次实验:基于HMM的词性标注-1目标:编写一个基于HMM的词性标注程序。任务:利用结巴对CDIAL-BIAS-race文件进行分词与词性标注,将语料分成测试集与训练集(一般为1:4的比例)。在训练集上统计HMM中初始概率、发射概率、转移概率估算所需的参数。

时间: 2023-05-23 14:05:08 浏览: 235
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用带标记的语料进行训练-HMM PPT 学习资料

A:好的,我可以为您介绍如何完成这个实验。 1. 下载CDIAL-BIAS-race文件 首先需要下载CDIAL-BIAS-race文件并对其进行分词和词性标注。您可以在以下链接中下载CDIAL-BIAS-race文件: https://github.com/SophonPlus/ChineseNlpCorpus/blob/master/datasets/CDIAL-BIAS-race.zip 2. 分词与词性标注 使用结巴分词对CDIAL-BIAS-race文件进行分词,并使用结巴的词性标注功能进行词性标注。具体可以使用以下代码: import jieba.posseg as pseg # 读取文件 with open('CDIAL-BIAS-race.txt', 'r', encoding='utf-8') as f: text = f.read() # 分词并词性标注 words = pseg.cut(text) # 输出词性标注结果 for word, flag in words: print(word, flag) 3. 分割训练集和测试集 将标注好词性的文件分割成训练集和测试集,一般比例为1:4。具体可以使用以下代码: import random # 读取文件 with open('CDIAL-BIAS-race.pos', 'r', encoding='utf-8') as f: text = f.readlines() # 随机打乱顺序 random.shuffle(text) # 分割训练集和测试集 train_size = int(len(text) * 0.8) train_data = text[:train_size] test_data = text[train_size:] # 将分割好的训练集和测试集保存到文件 with open('train.txt', 'w', encoding='utf-8') as f: f.writelines(train_data) with open('test.txt', 'w', encoding='utf-8') as f: f.writelines(test_data) 4. 计算HMM模型参数 使用训练集中的数据,统计HMM模型中的初始概率、发射概率和转移概率。具体可以使用以下代码: # 统计词性出现频次 word_count = {} state_count = {} start_count = {} emit_count = {} last_state = None with open('train.txt', 'r', encoding='utf-8') as f: for line in f: if not line.strip(): continue if line.startswith('sentence_id'): if last_state: if last_state not in state_count: state_count[last_state] = 0 state_count[last_state] += 1 last_state = None continue word, state = line.strip().split() if state not in state_count: state_count[state] = 0 state_count[state] += 1 if last_state is None: if state not in start_count: start_count[state] = 0 start_count[state] += 1 else: if last_state not in emit_count: emit_count[last_state] = {} if state not in emit_count[last_state]: emit_count[last_state][state] = 0 emit_count[last_state][state] += 1 last_state = state if word not in word_count: word_count[word] = 0 word_count[word] += 1 # 计算概率 start_prob = {} for state, count in start_count.items(): start_prob[state] = count / sum(start_count.values()) emit_prob = {} for state, emit_dict in emit_count.items(): if state not in emit_prob: emit_prob[state] = {} for next_state, count in emit_dict.items(): emit_prob[state][next_state] = count / state_count[state] trans_prob = {} last_state = None for line in open('train.txt', 'r', encoding='utf-8'): if not line.strip(): last_state = None continue _, state = line.strip().split() if last_state is not None: if last_state not in trans_prob: trans_prob[last_state] = {} if state not in trans_prob[last_state]: trans_prob[last_state][state] = 0 trans_prob[last_state][state] += 1 last_state = state for last_state, trans_dict in trans_prob.items(): total_count = sum(trans_dict.values()) for next_state, count in trans_dict.items(): trans_prob[last_state][next_state] = count / total_count 5. 测试词性标注器 使用测试集中的数据对训练好的词性标注器进行测试,计算准确率、召回率和F1值。具体可以使用以下代码: def tag(sentence, start_prob, emit_prob, trans_prob): words = pseg.cut(sentence) last_state = None result = "" for word, _ in words: max_prob = 0 max_state = "" if word not in word_count: word = '<UNK>' if not last_state: for state, prob in start_prob.items(): if word in emit_prob[state]: cur_prob = prob * emit_prob[state][word] else: cur_prob = prob * emit_prob[state]['<UNK>'] if cur_prob > max_prob: max_prob = cur_prob max_state = state else: for state, prob in trans_prob[last_state].items(): if word in emit_prob[state]: cur_prob = prob * emit_prob[state][word] else: cur_prob = prob * emit_prob[state]['<UNK>'] cur_prob *= trans_prob[last_state][state] if cur_prob > max_prob: max_prob = cur_prob max_state = state result += word + '/' + max_state + ' ' last_state = max_state return result.strip() def evaluate(test_data, start_prob, emit_prob, trans_prob): correct = 0 total = 0 for line in test_data: line = line.strip() sentence, tags = line.split('\t') predict = tag(sentence, start_prob, emit_prob, trans_prob).replace(' ', '_')[2:] tags = tags.replace(' ', '_') for predict_tag, tag in zip(predict, tags): if predict_tag == tag: correct += 1 total += 1 precision = correct / total recall = correct / total f1 = 2 * precision * recall / (precision + recall) return precision, recall, f1 # 测试词性标注器并输出结果 with open('test.txt', 'r', encoding='utf-8') as f: test_data = f.readlines() precision, recall, f1 = evaluate(test_data, start_prob, emit_prob, trans_prob) print('Precision: {:.2f}%'.format(precision*100)) print('Recall: {:.2f}%'.format(recall*100)) print('F1 Score: {:.2f}%'.format(f1*100)) 通过以上步骤,我们就成功地编写了一个基于HMM的词性标注程序,可以对中文文本进行词性标注。
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