NLP03:使用TF-IDF和LogisticRegression进行文本分类

2024-09-01 08:18

本文主要是介绍NLP03:使用TF-IDF和LogisticRegression进行文本分类,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

公众号:数据挖掘与机器学习笔记

1.TF-IDF算法步骤

1.1 计算词频

考虑到文章有长短之分,为了便于不同文章的比较,进行"词频"标准化。

1.2 计算逆文档频率

需要一个语料库(corpus),用来模拟语言的使用环境。

如果一个词越常见,那么分母就越大,逆文档频率就越小越接近0。分母之所以要加1,是为了避免分母为0(即所有文档都不包含该词)。log表示对得到的值取对数。

1.3 计算TF-IDF

可以看到,TF-IDF与一个词在文档中的出现次数成正比,与该词在整个语言中的出现次数成反比。所以,自动提取关键词的算法就很清楚了,就是计算出文档的每个词的TF-IDF值,然后按降序排列,取排在最前面的几个词。

1.4 优缺点

TF-IDF的优点是简单快速,而且容易理解。缺点是有时候用词频来衡量文章中的一个词的重要性不够全面,有时候重要的词出现的可能不够多,而且这种计算无法体现位置信息,无法体现词在上下文的重要性。如果要体现词的上下文结构,那么你可能需要使用word2vec算法来支持。

2. LogisticRegression基本原理

2.1 什么是LR

logistic回归虽然说是回归,但确是为了解决分类问题,是二分类任务的首选方法,简单来说,输出结果不是0就是1。逻辑回归(Logistic Regression)与线性回归(Linear Regression)都是一种广义线性模型(generalized linear model)。

逻辑回归假设因变量 y 服从二项分布,而线性回归假设因变量 y 服从高斯分布。

因此与线性回归有很多相同之处,去除Sigmoid映射函数的话,逻辑回归算法就是一个线性回归。

可以说,逻辑回归是以线性回归为理论支持的,但是逻辑回归通过Sigmoid函数引入了非线性因素,因此可以轻松处理0/1分类问题。

换种说法:

线性回归,直接可以分为两类,

但是对于图二来说,在角落加上一块蓝色点之后,线性回归的线会向下倾斜,参考紫色的线,

但是logistic回归(参考绿色的线)分类的还是很准确,logistic回归在解决分类问题上还是不错的

imgimg

2.2 LR原理

Sigmoid函数:

曲线:img

img

之后推导公式中会用到:

img

我们希望随机数据点被正确分类的概率最大化,这就是最大似然估计。

最大似然估计是统计模型中估计参数的通用方法。

你可以使用不同的方法(如优化算法)来最大化概率。

牛顿法也是其中一种,可用于查找许多不同函数的最大值(或最小值),包括似然函数。也可以用梯度下降法代替牛顿法。

既然是为了解决二分类问题,其实也就是概率的问题,分类其实都是概率问题。

假定:

y=1和y=0的时候的概率

img img

似然函数ÿ

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