前段时间,领导要求出一个关键字提取的微服务,要求轻量级。
对于没写过微服务的一个小白来讲。硬着头皮上也不能说不会啊。
首先了解下公司目前的架构体系,发现并不是分布式开发,只能算是分模块部署。然后我需要写个Boot的服务,对外提供一个接口就行。
在上网浏览了下分词概念后,然后我选择了Gradle & HanLP & SpringBoot & JDK1.8 & tomcat8 & IDEA工具来实现。
Gradle 我也是第一次听说,和Maven一样,可以很快捷的管理项目需要的jar。下载,解压,配置环境变量,验证等。不再赘述,可以去这里了解下https://www.w3cschool.cn/gradle/ctgm1htw.html
然后准备就绪后,在idea里配置一下Gradle路径
HanLP呢,老规矩,先下载,解压,https://github.com/hankcs/HanLP/releases 。简单看下目录结构
HanLP分为词典 和模型,其中词典(dictionary)是词法分析必备,模型(model)是句法分析必需。解压好准备data的上级目录 的绝对路径 下面会提到用途。
这里为G:/kaipu/data-for-1.7.3
tomcat8 去官网自行下载,选择自己操作系统对应的。 jdk1.8 下载安装,环境变量配置不再描述。
一切准备就绪,开始创建项目
输入项目ID:keyWord,NEXT
选择本地的gradle
Next ,Finish
此刻项目就创建好了。
打开根目录下的
dependencies { compile ‘org.springframework.boot:spring-boot:2.0.5.RELEASE‘ compile ‘org.springframework.boot:spring-boot-starter-web:2.0.5.RELEASE‘ providedRuntime ‘org.springframework.boot:spring-boot-starter-tomcat:2.0.5.RELEASE‘ testCompile group: ‘junit‘, name: ‘junit‘, version: ‘4.11‘ compile ‘com.hankcs:hanlp:portable-1.7.3‘}
前三个jar 是集成springboot外部tomcat用的,第四个是junit单元测试依赖,第五个就是我们要用的hanlp依赖。
PS:这里我着重说下打包的事情,因为我没用过Gradle打包,项目时间紧,我就延用了war包格式,这里先记录下过程,这个项目后,再回头来研究Gradle打JAR包。
group ‘keyword‘ version ‘1.0-SNAPSHOT‘ apply plugin: ‘java‘ apply plugin: ‘war‘ war { archiveName ‘key-word.war‘ }
等待idea自动导包完成后,我们来加载hanlp
在resources下,出现一个hanlp.properties,打开编辑这个文件,更改root路径。这个路径就是上面我们提到的 data上级目录的绝对路径。
创建第一个测试类
@Test public void test0(){ String text = "中国是世界上的经济大国,社会主义强国!"; List<Term> keyWords = HanLP.segment(text); System.out.println(keyWords.toString()); }
说明词库引入成功。
接下来可以正常开发,按照需求,需要提取正文里的关键词,摘要。
分析如下:
关键词抽取工具:
思路:输入标题,正文文本,综合考虑词频、位置、词性、组合性短语长度等因素,计算权重得分;返回topN个关键词。在此基础上进行抽取式摘要,按句子包含的关键词数量和权重进行处理。
原理:分词后,将命名实体单独拿到,再找合适的名词短语。依托HanLP的核心词典,根据TF*IDF算法计算每个命名实体和名词性短语的得分score,按score倒排返回前面若干关键词。
首先定义一个关键词类。可以是个单词,也可以是几个单词组成的短语。
public class Phrase implements Comparable<Phrase>{ private String word; //候选关键词 private boolean inDictionary; //是否在HanLP词典中 private String suffixWord; //中心词。对单词,中心词就是word。如果是短语,则是短语中最后一词 private String suffixWordPos; //中心词的词性 private String prefixWordPos; //首词的词性 private int freqOfDict = 1; //在词典中该词的词频 private boolean single; //true表示单词,false表示短语 private Location location; //该候选关键词出现的位置 private int offset; //该候选词在正文中位置 private boolean isCandidate; //是否候选关键词 * * * /** *这会在比较score时用到 */ @Override public int compareTo(Phrase o) { return this.getWord().compareTo(o.getWord()); } }
以下是核心算法的一部分,寻找候选关键词
/**全局逻辑
先找出关键词,再计算分数
一、 * 从分词Term中解析 候选的关键词, * 因为要计算每个句子的分数值需要句子里的所有词累加计算score,所以这里都需要打标分数。 * @param terms 分词列表 * @param title 文章标题 * @param firstParagraphEnd 对于正文处理,表示正文第一段结尾位置 * @param lastParagraphBegin 对于正文处理,表示正文最后一段开始位置 */
int index= 0;
while (index < terms.size()) { //当前词 Term current = terms.get(index); //首先判断是否是命名实体 人名开头 包含 地名 动名词 其他专名,或者团体名开头
if (current.nature.startsWith("nr") || current.nature.equals(Nature.ns) || current.nature.equals(Nature.nz) || current.nature.equals(Nature.vn) || current.nature.startsWith("nt")) { Phrase phrase = new Phrase(current.word, CoreDictionary.contains(current.word), current.word, current.nature.toString(), current.nature.toString(), CoreDictionary.get(current.word) == null ? 3 : CoreDictionary.get(current.word).totalFrequency, true, title.contains(current.word) ? Location.TITLE : whichLocation(terms.get(index).offset, firstParagraphEnd, lastParagraphBegin), terms.get(index).offset, true); phrases.add(phrase); index++; } 二、
//计算候选关键词的权重TreeMap<Phrase, Double> scoreMap = new TreeMap<>();for (Phrase phrase : phrases) { double score = scoreMap.containsKey(phrase) ? scoreMap.get(phrase) : 0.0; //排除单字符 的关键字 int wordLength = phrase.getWord().toString().length(); if (!(wordLength == 1)) { score += Math.log(weight(phrase, content, title) * freqMap.get(phrase.getWord()) / phrase.getFreqOfDict()); scoreMap.put(phrase, score); } //weight方法:根据词性、词频、位置、词语长度等因素计算权重 //这里依赖HanLp核心词典实现TF*IDF算法}三、 倒排
Comparator<Map.Entry<Phrase, Double>> valueComparator = new Comparator<Map.Entry<Phrase, Double>>() { @Override public int compare(Map.Entry<Phrase, Double> o1, Map.Entry<Phrase, Double> o2) { return (o2.getValue().compareTo(o1.getValue())); }};List<Map.Entry<Phrase, Double>> list = new ArrayList<Map.Entry<Phrase, Double>>(scoreMap.entrySet());Collections.sort(list, valueComparator); 此刻就可利用subList函数 取出tonN的关键词了
subList(0, Math.min(topN, 候选关键词数组size())); 四、在三的基础上,对正文按标点符号 。?!;.!? 等进行分句。
List<Sentence> sentences = new ArrayList<>();int i = 0;int lastSentenceEnd = 0;while (i <= content.length() - 1) { char c = content.charAt(i); if (SENTENCE_END_TAGS.indexOf(c) >= 0 && i > lastSentenceEnd + 1 && i > 0 && i < content.length()) { Location location = Location.MIDDLE; if (i < firstParagraphEnd) { location = Location.FIRST; } else if (i > lastParagraphBegin) { location = Location.LAST; } int begin = lastSentenceEnd + 1; if (sentences.isEmpty()) begin = 0; // 对第一句,应该从0开始 Sentence sentence = new Sentence(begin, i, location); sentences.add(sentence); lastSentenceEnd = i; } i++;}
五,分句后,对每句含有的词,在三的基础上,进行分数累加。(有个小逻辑:句子长度对分数比例的影响 || 单个句子包含多个命名实体 人名等对分数比例的影响。|| 。。。)这些需要大量的场景测for (Sentence sentence : sentences) {
String line = content.substring(sentence.getBegin(), sentence.getEnd() + 1); double sumScore = wordsWeight.get(wordsWeight.size() - 1).getValue(); //注意:要用关键词中最小权重做为基数,避免句子权重计算结果为0 int maxSize = Math.min(topN, wordsWeight.size()); for (int i = 0; i < maxSize; i++) { Map.Entry<Phrase, Double> weight = wordsWeight.get(i); double weightDouble = weight.getValue(); if (line != null && line.indexOf(weight.getKey().getWord()) >= 0){ List<Term> terms = NLPTokenizer.segment(line); int index =0;int termCount = 0; sumScore += weightDouble;} } sentence.setScore(sumScore);
然后同理,根据subList()取出想要的几个句子。再根据句子所在正文的位置,进行一个先后顺序的排列。
Comparator<Sentence> valueComparator = new Comparator<Sentence>() { @Override public int compare(Sentence o1, Sentence o2) { return o1.getBegin() - o2.getBegin(); }};Collections.sort(prefixSentences, valueComparator);StringBuilder sb = new StringBuilder();for (Sentence sentence : prefixSentences) { sb.append(SentenceTool.toString(sentence, content));}
还有一些可增删的业务逻辑:
去除文章末尾误识别的编辑、记者名称等
判断关键词里的 发言人;|| *** 说:“”。这些权重适当降低 保留句子里的实词词性,去除虚词词性(权重降低),来保证摘要的理性。 等等等等。 调试期间,有很多坑,现在记录下来,以便以后复习查看。
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