word_embedding的负采样算法,Negative Sampling 模型

2019-02-14 16:09:03 浏览数 (2)

Negative Sampling 模型的CBOW和Skip-gram的原理。它相对于Hierarchical softmax 模型来说,不再采用huffman树,这样可以大幅提高性能。 一、Negative Sampling 在负采样中,对于给定的词w,如何生成它的负采样集合NEG(w)呢?已知一个词w,它的上下文是context(w),那么词w就是一个正例,其他词就是一个负例。但是负例样本太多了,我们怎么去选取呢?在语料库C中,各个词出现的频率是不一样的,我们采样的时候要求高频词选中的概率较大,而低频词选中的概率较小。这就是一个带权采样的问题。设词典D中的每一个词w对应线段的一个长度: 任何采样算法都应该保证频次越高的样本越容易被采样出来。基本的思路是对于长度为1的线段,根据词语的词频将其公平地分配给每个词语:

counter就是w的词频。 于是我们将该线段公平地分配了:

接下来我们只要生成一个0-1之间的随机数,看看落到哪个区间,就能采样到该区间对应的单词了,很公平。

但怎么根据小数找区间呢?速度慢可不行。

word2vec用的是一种查表的方式,将上述线段标上M个“刻度”,刻度之间的间隔是相等的,即1/M:

接着我们就不生成0-1之间的随机数了,我们生成0-M之间的整数,去这个刻度尺上一查就能抽中一个单词了。

在word2vec中,该“刻度尺”对应着table数组。具体实现时,对词频取了0.75次幂:

这个幂实际上是一种“平滑”策略,能够让低频词多一些出场机会,高频词贡献一些出场机会,劫富济贫。

二、CBOW

三、损失函数 NCE损失函数表示如下: Jθ=−∑w∈V(logP(y=1|x) ∑i=1klogP(y=0|x(w(i))))Jθ=−∑w∈V(log⁡P(y=1|x) ∑i=1klog⁡P(y=0|x(w(i))))J_theta = - sumlimits_{w in V} {left( {log Pleft( {y = 1|x} right) sumlimits_{i = 1}^k {log Pleft( {y = 0|x^{left( {w^{left( i right)} } right)} } right)} } right)} 该损失函数计算上下文与目标单词之间的点积,采集每一个正样本的同时采集k个负样本。公式的第一项最小化正样本的损失,第二项最大化负样本的损失。现在如果将负样本作为第一项的变量输入,则损失函数结果应该很大。

参考文献: http://www.cnblogs.com/neopenx/p/4571996.html

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