网络表情NLP(一)︱颜文字表情实体识别、属性检测、新颜发现

2021-12-07 13:49:27 浏览数 (1)

这是一篇一本正经无聊的小研究项目。。 互联网现在面临很多新网络文体,比如弹幕文体、小红书的种草文体、网名等,这些超短文本中本身字符特征就比较少,但是表情包占比却很多,这是重要信息呀。 之前参加比赛,一般都是当作停用词直接删掉,在这些超短文本中可就不行了。

相关代码可见我的github:py-yanwenzi 相关文章: 网络表情NLP(一)︱颜文字表情实体识别、属性检测、新颜发现 网络表情NLP(二)︱特殊表情包 emoji识别

文章目录

  • 1 混用的几个库
    • 1.1 模块一:rouge
    • 1.2 模块二:jieba_fast
    • 1.3 关键词查询组件:flashtext
  • 2 颜文字检测与识别
    • 2.1 颜文字检测
    • 2.2 颜文字实体分词
  • 3 新颜文字发现
    • 3.1 新颜文字发现
    • 3.2 颜文字属性识别

1 混用的几个库

这里混用了几个笔者常用的文本处理的库,

  • jieba_fast,相比jieba,jieba_fast 使用cpython重写了jieba分词库中计算DAG和HMM中的vitrebi函数,速度得到大幅提升
  • flashtext,Flashtext:大规模数据清洗的利器,正则表达式在一个 10k 的词库中查找 15k 个关键词的时间差不多是 0.165 秒。但是对于 Flashtext 而言只需要 0.002 秒。因此,在这个问题上 Flashtext 的速度大约比正则表达式快 82 倍。可参考:python︱flashtext高效关键词查找与替换
  • rouge,Rouge-1、Rouge-2、Rouge-L分别是:生成的摘要的1gram-2gram在真实摘要的1gram-2gram的准确率召回率和f1值,还有最长公共子序列在预测摘要中所占比例是准确率,在真实摘要中所占比例是召回率,然后可以计算出f1值。

1.1 模块一:rouge

rouge是自动文本摘要算法的评估指标:

代码语言:javascript复制
from rouge import Rouge

a = ["i am a student from xx school"]  # 预测摘要 (可以是列表也可以是句子)
b = ["i am a student from school on china"] #真实摘要

rouge = Rouge()
rouge_score = rouge.get_scores(a, b)
print(rouge_score[0]["rouge-1"])
print(rouge_score[0]["rouge-2"])
print(rouge_score[0]["rouge-l"])

>>> {'f': 0.7999999950222222, 'p': 0.8571428571428571, 'r': 0.75}
>>> {'f': 0.6153846104142012, 'p': 0.6666666666666666, 'r': 0.5714285714285714}
>>> {'f': 0.7929824561399953, 'p': 0.8571428571428571, 'r': 0.75}

该模块是使用在颜文字相似性匹配的时候,当然这边从实验效果来看,2-grams的效果比较好。

1.2 模块二:jieba_fast

使用 c 重写了jieba分词库中的核心函数,速度得到大幅提升。 特点

  • 对两种分词模式进行的加速:精确模式,搜索引擎模式
  • 利用cpython重新实现了 viterbi 算法,使默认带 HMM 的切词模式速度提升 60%左右
  • 利用cpython重新实现了生成 DAG 以及从 DAG 计算最优路径的算法,速度提升 50%左右
  • 基本只是替换了核心函数,对源代码的侵入型修改很少
  • 使用import jieba_fast as jieba 可以无缝衔接原代码。

其中, github:https://github.com/deepcs233/jieba_fast 代码示例:

代码语言:javascript复制
# encoding=utf-8
import jieba_fast as jieba

text = u'在输出层后再增加CRF层,加强了文本间信息的相关性,针对序列标注问题,每个句子的每个词都有一个标注结果,对句子中第i个词进行高维特征的抽取,通过学习特征到标注结果的映射,可以得到特征到任>      意标签的概率,通过这些概率,得到最优序列结果'

print("-".join(jieba.lcut(text, HMM=True))
print('-'.join(jieba.lcut(text, HMM=False)))

与jieba基本一致

1.3 关键词查询组件:flashtext

详情可参考笔者博客:python︱flashtext高效关键词查找与替换

代码语言:javascript复制
from flashtext import KeywordProcessor

def build_actree(wordlist):
    '''
        AC自动机进行关键词匹配
        构造AC trie
    '''
    actree = KeywordProcessor()
    for index, word in enumerate(wordlist):
        actree.add_keyword(word)     # 向trie树中添加单词
    #self.actree = actree
    return actree

def ac_detect(actree,text,span_info = True):
    '''
        AC自动机进行关键词匹配
        文本匹配
    '''
    region_wds = []
    for w1 in actree.extract_keywords(text,span_info = span_info):
        if len(w1) > 0:
            region_wds.append(w1[0])
    return region_wds

wordlist = ['健康','减肥']
text = '今天你减肥了吗,今天你健康了吗,减肥 = 健康!'
actree = build_actree(wordlist)
%time ac_detect(actree,text)

>>> CPU times: user 41 µs, sys: 0 ns, total: 41 µs
>>> Wall time: 47.2 µs
>>> ['减肥', '健康', '减肥', '健康']

2 颜文字检测与识别

之前文本较多的情况,很多颜文字都是当作停用词进行删除;也有一些对表情进行研究,但是颜文字比较麻烦的一点是,如果是特殊符号,☆,这类的只是一个字符,分词的时候可以分开; 但是颜文字会占用多个字符,分词的时候,自己就会分得非常分散'↖', '(', '^', 'ω', '^', ')', '↗',这个问题就有点像新词发现中出现得问题,如何分词得到有效的实体,颜文字本身就是一种带有情感色彩的实体。

所以比较理想的是不同的表情符号可以对应一些实体词,比如颜文字网站中标记的一样。

2.1 颜文字检测

直接上代码来说明使用方式:

代码语言:javascript复制
# 初始化
json_data = {'w(゚Д゚)w': '啊啊', '(ノへ ̄、)': '抽泣', '( ̄_, ̄ )': '蔑视'}
ywz = yanwenzi(json_data)
    
# 检测位置
text = 'w(゚Д゚)w^O^佳^O^w(゚Д゚)w'
ywz.detect(text,span_info=True)
# [('_啊啊_', 0, 7), ('_啊啊_', 14, 21)]
ywz.detect(text,span_info=False)
# ['_啊啊_', '_啊啊_']
ywz.ywz_replace(text)
# '_啊啊_^O^佳^O^_啊啊_'

该模块初始化的时候,需要将一些{表情:属性}作为输入,笔者这边自己整理了1800 ,整理的一部分是抓取的,还有一部分是新颜文发现而补充进去的。初始化输入之后,就会将这些表情包作为关键词进行匹配,同时这里是不支持模糊匹配的,只能精准匹配,譬如^O^如果这边表情没有计入,则不会被匹配到。

这里可以看到,detect将表情包w(゚Д゚)w变成了中文属性_啊啊_,因为_方便分词使用,其中参数span_info代表是否返回角标,便于定位该表情包的文字。

另外,ywz_replace是将文本中的表情包直接替换成中文字,并返回原文。

2.2 颜文字实体分词

代码语言:javascript复制
ywz.jieba_cut(text)
#['_啊啊_', '^', 'O', '^', '佳', '^', 'O', '^', '_啊啊_']

初始化之后,分词其实就是jieba.cut,这里会分出_啊啊_这样的实体词。

3 新颜文字发现

上面的匹配都是精准匹配,所以需要新颜文字发现,来不断扩充颜文字词典。

3.1 新颜文字发现

代码语言:javascript复制
text = '璇哥!加油↖(^ω^)↗'
ywz.yanwenzi_find(text,min_n = 2,remove_spacing = True)
>>> ['↖(^ω^)↗']

这里判定的逻辑还是比较简单的,是通过正则的方式,最少3个(min_n )连续的特殊字符;

当然这里要深挖也可以参考:如何精准地识别出文本中的颜文字?和glove embedding时候的清洗逻辑

代码语言:javascript复制
input = input
	.gsub(/https?://S b|www.(w .) S*/,"<URL>")
	.gsub("/"," / ") # Force splitting words appended with slashes (once we tokenized the URLs, of course)
	.gsub(/@w /, "<USER>")
	.gsub(/#{eyes}#{nose}[)d] |[)d] #{nose}#{eyes}/i, "<SMILE>")
	.gsub(/#{eyes}#{nose}p /i, "<LOLFACE>")
	.gsub(/#{eyes}#{nose}( |) #{nose}#{eyes}/, "<SADFACE>")
	.gsub(/#{eyes}#{nose}[/|l*]/, "<NEUTRALFACE>")
	.gsub(/<3/,"<HEART>")
	.gsub(/[- ]?[.d]*[d] [:,.d]*/, "<NUMBER>")
	.gsub(/#S /){ |hashtag| # Split hashtags on uppercase letters
		# TODO: also split hashtags with lowercase letters (requires more work to detect splits...)

		hashtag_body = hashtag[1..-1]
		if hashtag_body.upcase == hashtag_body
			result = "<HASHTAG> #{hashtag_body} <ALLCAPS>"
		else
			result = (["<HASHTAG>"]   hashtag_body.split(/(?=[A-Z])/)).join(" ")
		end
		result

当有了单个表情识别,如果在比较多的文本下,就可以根据频次发现一些高频出现的表情包了:

代码语言:javascript复制
corpus = ['d(ŐдŐ๑)crush', '♪ ٩(。•ˇ‸ˇ•。)۶', '〜( ̄▽ ̄〜)', '木木╭(╯ε╰)╮', 'ToT(^(エ)^)', 'HLYS(ー`´ー)',
 'O(∩_∩)O', '(^^)笔尖', '璇哥!加油↖(^ω^)↗', '蜕变(^_^) ufeff']
ywz_new_list = ywz.yanwenzi_new_discovery(corpus,min_n = 2,remove_spacing = True,topn = 200)
ywz_new_list

>>> [('(ŐдŐ๑)', 1), ('♪٩(。•ˇ‸ˇ•。)۶', 1), ('〜( ̄▽ ̄〜)', 1), ('╭(╯ε╰)╮', 1),
 ('(^(エ)^)', 1), ('(ー`´ー)', 1), ('(∩_∩)', 1), ('(^^)', 1), ('↖(^ω^)↗', 1), ('(^_^)ufeff', 1)]

其中,remove_spacing是否移除空格;topn一次性返回top多少的高频表情包

如果有新颜文要新增,那么需要新增到两个模块:分词模块 颜文识别模块,

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# 新颜文添加到分词词典
yanwenzi_dict_list = [ynl[0] for ynl in ywz_new_list]
ywz.add_words(yanwenzi_dict_list,freq = 100,tag = 'ywz')

# 新颜文添加到检测词典
ywz.actree_add_word(yanwenzi_dict_list,tag = '颜文字')

当然这里遇到的问题,颜文字识别出来,是不带属性的({'↖(^ω^)↗':'_高兴_'}),所以要么就是人工打标然后给入,当然也可以直接list方式,此时属性就会都指定为_颜文字_

3.2 颜文字属性识别

上面3.1提及到一个问题是新颜文字识别出来之后,没有附带上属性,就像实体词没有定义词性一样。 所以,这边通过求相似的方式来找到最相似的表情,将最相似的表情属性,继承过来。这边求相似的方式是使用rouge这是文本摘要评价指标。 从rouge的评分来看,rouge-1太粗糙;rouge-2比较合适, 且几个统计量中,f/p/r,f效果比较好,p/r可能会有比较多的选项,也就是差异性不明显

代码语言:javascript复制
参数:
    - min_s = 0.35,阈值,一定要相似性大于才会给出;如果是'rouge-1'比较合适的阈值在0.75
    - score_type = 'rouge-2',rouge的得分类型,n-grams
    - stat = 'f',采用的统计量

统计量:
    text_a = '(^_^)'
    new_yanwenzi_find(text_a,min_s = 0.35)
    >>> [['(^&^)/', '噢耶',0.75]]

其中返回的是[最相似颜文字,中文属性,f值]

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