《數學之美》拾遺 TF IDF

2021-06-22 09:33:25 字數 2238 閱讀 5365

在學習機器學習的過程中,我寫了簡單易學的機器學習演算法的專題,依然還有很多的演算法會陸續寫出來。網上已經有很多人分享過類似的材料,我只是通過自己的理解,想盡可能用一種通俗易懂的方式講出來。在不斷學習的過程中,陸陸續續補充了很多的知識點,在學習吳軍老師的《數學之美》的過程中,也補充了很多我之前遺漏的知識點,吳軍老師已經在《數學之美》上把問題講得很清楚,我在這裡只是再增加一些我對這些問題的認識。專題的順序與原書不一致,其中的原因是我在學習機器學習的過程中遇到了問題會翻閱一些書,所以,順序與我學習時遇到的問題是相關的。藉此機會,感謝那些默默支援我的人,我會更加努力寫出高質量的博文。

首先解釋下tf-idf的全稱,tf-idf全稱是term frequency / inverse document frequency,全稱的意思為詞頻、逆文字頻率。

tf是指乙個詞在一篇文章中出現的頻率。單純使用tf將會出現一些問題,問題是一些通用的詞對於主題並沒有太大的作用,反倒是一些出現頻率較少的詞才能夠表達文章的主題。所以權重的設計必須滿足:乙個詞**主題的能力越強,權重越大,反之,權重越小。

對於乙個處理好的詞項-文件矩陣:

tf表示詞在一篇文章中出現的頻率。這裡我們假設每篇文章的詞的個數為

idf的公式為:

去掉了停止詞「and」,「edition」,「for」,「in」,「little」,「of」「the」,「to」。我們可以得到以下的詞項-文件矩陣:

最終的結果為:

matlab原始碼

tf_idf函式

function [ datamade ] = tfidf( dataset )

[m,n] = size(dataset);%計算dataset的大小,m為詞的個數,n為標題的個數

rowsum = [8,6,19,6,8,19,6,4,18];

colsum = sum(dataset,2);% 每個詞在不同標題中出現的總和

datamade = zeros(m,n);% 構造乙個一樣大小的矩陣,用於儲存tf-idf值

for i = 1:m

tempidf = log2(n./colsum(i,:));

for j = 1:n

datamade(i,j) = (dataset(i,j)./rowsum(:,j))*tempidf;

endend

end

主函式

%% tf_idf

% load data

% 注意每一列為標題,每一行為詞

dataset = [0 0 1 1 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 1 0 0 1

0 1 0 0 0 0 0 1 0

0 0 0 0 0 0 1 0 1

1 0 0 0 0 1 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 0 1 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 1 0 1

0 0 0 0 0 2 0 0 1

1 0 1 0 0 0 0 1 0

0 0 0 1 1 0 0 0 0

];% 計算tf-idf值

data = tfidf(dataset);

1、在求解tf時,tf的分母應該是整個文字的長度,可參見維基百科

2、在求解idf時,取對數的

1、《數學之美》吳軍 著. 第11章 如何確定網頁和查詢的相關性. p105-110.

2、 small example

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