中文分詞

中文分詞

中文分詞(中文分詞)

中文分詞 (Chinese Word Segmentation) 指的是將一個(gè)漢字序列切分成一個(gè)一個(gè)單獨(dú)的詞。分詞就是將連續(xù)的字序列按照一定的規(guī)范重新組合成詞序列的過(guò)程。我們知道，在英文的行文中，單詞之間是以空格作為自然分界符的，而中文只是字、句和段能通過(guò)明顯的分界符來(lái)簡(jiǎn)單劃界，唯獨(dú)詞沒(méi)有一個(gè)形式上的分界符，雖然英文也同樣存在短語(yǔ)的劃分問(wèn)題，不過(guò)在詞這一層上，中文比之英文要復(fù)雜的多、困難的多。

目錄 基本信息 算法分類 技術(shù)難點(diǎn) 應(yīng)用 收縮展開(kāi) 基本信息

背景

存在中文分詞技術(shù)，是由于中文在基本文法上有其特殊性，具體表現(xiàn)在： 1．與英文為代表的拉丁語(yǔ)系語(yǔ)言相比，英文以空格作為天然的分隔符，而中文由于繼承自古代漢語(yǔ)的傳統(tǒng)，詞語(yǔ)之間沒(méi)有分隔�！」糯鷿h語(yǔ)中除了連綿詞和人名地名等，詞通常就是單個(gè)漢字，所以當(dāng)時(shí)沒(méi)有分詞書(shū)寫的必要。而現(xiàn)代漢語(yǔ)中雙字或多字詞居多，一個(gè)字不再等同于一個(gè)詞。 2．在中文里，“詞”和“詞組”邊界模糊 現(xiàn)代漢語(yǔ)的基本表達(dá)單元雖然為“詞”，且以雙字或者多字詞居多，但由于人們認(rèn)識(shí)水平的不同，對(duì)詞和短語(yǔ)的邊界很難去區(qū)分。 例如：“對(duì)隨地吐痰者給予處罰”，“隨地吐痰者”本身是一個(gè)詞還是一個(gè)短語(yǔ)，不同的人會(huì)有不同的標(biāo)準(zhǔn)，同樣的“海上”“酒廠”等等，即使是同一個(gè)人也可能做出不同判斷，如果漢語(yǔ)真的要分詞書(shū)寫，必然會(huì)出現(xiàn)混亂，難度很大。 中文分詞的方法其實(shí)不局限于中文應(yīng)用，也被應(yīng)用到英文處理，如手寫識(shí)別，單詞之間的空格就很清楚，中文分詞方法可以幫助判別英文單詞的邊界。

作用

中文分詞是文本挖掘的基礎(chǔ)，對(duì)于輸入的一段中文，成功的進(jìn)行中文分詞，可以達(dá)到電腦自動(dòng)識(shí)別語(yǔ)句含義的效果。 中文分詞技術(shù)屬于自然語(yǔ)言處理技術(shù)范疇，對(duì)于一句話，人可以通過(guò)自己的知識(shí)來(lái)明白哪些是詞，哪些不是詞，但如何讓計(jì)算機(jī)也能理解？其處理過(guò)程就是分詞算法。

影響

中文分詞對(duì)于搜索引擎來(lái)說(shuō)，最重要的并不是找到所有結(jié)果，因?yàn)樵谏习賰|的網(wǎng)頁(yè)中找到所有結(jié)果沒(méi)有太多的意義，沒(méi)有人能看得完，最重要的是把最相關(guān)的結(jié)果排在最前面，這也稱為相關(guān)度排序。中文分詞的準(zhǔn)確與否，常常直接影響到對(duì)搜索結(jié)果的相關(guān)度排序。從定性分析來(lái)說(shuō)，搜索引擎的分詞算法不同，詞庫(kù)的.不同都會(huì)影響頁(yè)面的返回結(jié)果。

算法分類

現(xiàn)有的分詞算法可分為三大類：基于字符串匹配的分詞方法、基于理解的分詞方法和基于統(tǒng)計(jì)的分詞方法。按照是否與詞性標(biāo)注過(guò)程相結(jié)合，又可以分為單純分詞方法和分詞與標(biāo)注相結(jié)合的一體化方法。

字符匹配

這種方法又叫做機(jī)械分詞方法，它是按照一定的策略將待分析的漢字串與一個(gè)“充分大的”機(jī)器詞典中的詞條進(jìn)行配，若在詞典中找到某個(gè)字符串，則匹配成功（識(shí)別出一個(gè)詞）。按照掃描方向的不同，串匹配分詞方法可以分為正向匹配和逆向匹配；按照不同長(zhǎng)度優(yōu)先匹配的情況，可以分為最大（最長(zhǎng)）匹配和最�。ㄗ疃蹋┢ヅ洌怀Ｓ玫膸追N機(jī)械分詞方法如下： 1）正向最大匹配法（由左到右的方向）； 2）逆向最大匹配法（由右到左的方向）； 3）最少切分（使每一句中切出的詞數(shù)最小）； 4）雙向最大匹配法（進(jìn)行由左到右、由右到左兩次掃描） 還可以將上述各種方法相互組合，例如，可以將正向最大匹配方法和逆向最大匹配方法結(jié)合起來(lái)構(gòu)成雙向匹配法。由于漢語(yǔ)單字成詞的特點(diǎn)，正向最小匹配和逆向最小匹配一般很少使用。一般說(shuō)來(lái)，逆向匹配的切分精度略高于正向匹配，遇到的歧義現(xiàn)象也較少。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，單純使用正向最大匹配的錯(cuò)誤率為1/169，單純使用逆向最大匹配的錯(cuò)誤率為1/245。但這種精度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際的需要。實(shí)際使用的分詞系統(tǒng)，都是把機(jī)械分詞作為一種初分手段，還需通過(guò)利用各種其它的語(yǔ)言信息來(lái)進(jìn)一步提高切分的準(zhǔn)確率。 一種方法是改進(jìn)掃描方式，稱為特征掃描或標(biāo)志切分，優(yōu)先在待分析字符串中識(shí)別和切分出一些帶有明顯特征的詞，以這些詞作為斷點(diǎn)，可將原字符串分為較小的串再來(lái)進(jìn)機(jī)械分詞，從而減少匹配的錯(cuò)誤率。另一種方法是將分詞和詞類標(biāo)注結(jié)合起來(lái)，利用豐富的詞類信息對(duì)分詞決策提供幫助，并且在標(biāo)注過(guò)程中又反過(guò)來(lái)對(duì)分詞結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)、調(diào)整，從而極大地提高切分的準(zhǔn)確率。 對(duì)于機(jī)械分詞方法，可以建立一個(gè)一般的模型，在這方面有專業(yè)的學(xué)術(shù)論文，這里不做詳細(xì)論述。

理解法

這種分詞方法是通過(guò)讓計(jì)算機(jī)模擬人對(duì)句子的理解，達(dá)到識(shí)別詞的效果。其基本思想就是在分詞的同時(shí)進(jìn)行句法、語(yǔ)義分析，利用句法信息和語(yǔ)義信息來(lái)處理歧義現(xiàn)象。它通常包括三個(gè)部分：分詞子系統(tǒng)、句法語(yǔ)義子系統(tǒng)、總控部分。在總控部分的協(xié)調(diào)下，分詞子系統(tǒng)可以獲得有關(guān)詞、句子等的句法和語(yǔ)義信息來(lái)對(duì)分詞歧義進(jìn)行判斷，即它模擬了人對(duì)句子的理解過(guò)程。這種分詞方法需要使用大量的語(yǔ)言知識(shí)和信息。由于漢語(yǔ)語(yǔ)言知識(shí)的籠統(tǒng)、復(fù)雜性，難以將各種語(yǔ)言信息組織成機(jī)器可直接讀取的形式，因此目前基于理解的分詞系統(tǒng)還處在試驗(yàn)階段。

統(tǒng)計(jì)法

從形式上看，詞是穩(wěn)定的字的組合，因此在上下文中，相鄰的字同時(shí)出現(xiàn)的次數(shù)越多，就越有可能構(gòu)成一個(gè)詞。因此字與字相鄰共現(xiàn)的頻率或概率能夠較好的反映成詞的可信度。可以對(duì)語(yǔ)料中相鄰共現(xiàn)的各個(gè)字的組合的頻度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算它們的互現(xiàn)信息。定義兩個(gè)字的互現(xiàn)信息，計(jì)算兩個(gè)漢字X、Y的相鄰共現(xiàn)概率�；ガF(xiàn)信息體現(xiàn)了漢字之間結(jié)合關(guān)系的緊密程度。當(dāng)緊密程度高于某一個(gè)閾值時(shí)，便可認(rèn)為此字組可能構(gòu)成了一個(gè)詞。這種方法只需對(duì)語(yǔ)料中的字組頻度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，不需要切分詞典，因而又叫做無(wú)詞典分詞法或統(tǒng)計(jì)取詞方法。但這種方法也有一定的局限性，會(huì)經(jīng)常抽出一些共現(xiàn)頻度高、但并不是詞的常用字組，例如“這一”、“之一”、“有的”、“我的”、“許多的”等，并且對(duì)常用詞的識(shí)別精度差，時(shí)空開(kāi)銷大。實(shí)際應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)分詞系統(tǒng)都要使用一部基本的分詞詞典（常用詞詞典）進(jìn)行串匹配分詞，同時(shí)使用統(tǒng)計(jì)方法識(shí)別一些新的詞，即將串頻統(tǒng)計(jì)和串匹配結(jié)合起來(lái)，既發(fā)揮匹配分詞切分速度快、效率高的特點(diǎn)，又利用了無(wú)詞典分詞結(jié)合上下文識(shí)別生詞、自動(dòng)消除歧義的優(yōu)點(diǎn)。 另外一類是基于統(tǒng)計(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)的方法。首先給出大量已經(jīng)分詞的文本，利用統(tǒng)計(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)模型學(xué)習(xí)詞語(yǔ)切分的規(guī)律（稱為訓(xùn)練），從而實(shí)現(xiàn)對(duì)未知文本的切分。我們知道，漢語(yǔ)中各個(gè)字單獨(dú)作詞語(yǔ)的能力是不同的，此外有的字常常作為前綴出現(xiàn)，有的字缺常常作為后綴（“者”“性”），結(jié)合兩個(gè)字相臨時(shí)是否成詞的信息，這樣就得到了許多與分詞有關(guān)的知識(shí)。這種方法就是充分利用漢語(yǔ)組詞的規(guī)律來(lái)分詞。這種方法的最大缺點(diǎn)是需要有大量預(yù)先分好詞的語(yǔ)料作支撐，而且訓(xùn)練過(guò)程中時(shí)空開(kāi)銷極大。 到底哪種分詞算法的準(zhǔn)確度更高，目前并無(wú)定論。對(duì)于任何一個(gè)成熟的分詞系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，不可能單獨(dú)依靠某一種算法來(lái)實(shí)現(xiàn)，都需要綜合不同的算法。例如，海量科技的分詞算法就采用“復(fù)方分詞法”，所謂復(fù)方，就是像中西醫(yī)結(jié)合般綜合運(yùn)用機(jī)械方法和知識(shí)方法。對(duì)于成熟的中文分詞系統(tǒng)，需要多種算法綜合處理問(wèn)題。

技術(shù)難點(diǎn)

有了成熟的分詞算法，是否就能容易的解決中文分詞的問(wèn)題呢？事實(shí)遠(yuǎn)非如此。中文是一種十分復(fù)雜的語(yǔ)言，讓計(jì)算機(jī)理解中文語(yǔ)言更是困難。在中文分詞過(guò)程中，有兩大難題一直沒(méi)有完全突破。

歧義識(shí)別

歧義是指同樣的一句話，可能有兩種或者更多的切分方法。主要的歧義有兩種：交集型歧義和組合型歧義，例如：表面的，因?yàn)椤氨砻妗焙汀懊娴摹倍际窃~，那么這個(gè)短語(yǔ)就可以分成“表面 的”和“表 面的”。這種稱為交集型歧義（交叉歧義）。像這種交集型歧義十分常見(jiàn)，前面舉的“和服”的例子，其實(shí)就是因?yàn)榻患�型歧義引起的錯(cuò)誤。“化妝和服裝”可以分成“化妝 和 服裝”或者“化妝 和服 裝”。由于沒(méi)有人的知識(shí)去理解，計(jì)算機(jī)很難知道到底哪個(gè)方案正確。 交集型歧義相對(duì)組合型歧義來(lái)說(shuō)是還算比較容易處理，組合型歧義就必須根據(jù)整個(gè)句子來(lái)判斷了。例如，在句子“這個(gè)門把手壞了”中，“把手”是個(gè)詞，但在句子“請(qǐng)把手拿開(kāi)”中，“把手”就不是一個(gè)詞；在句子“將軍任命了一名中將”中，“中將”是個(gè)詞，但在句子“產(chǎn)量三年中將增長(zhǎng)兩倍”中，“中將”就不再是詞。這些詞計(jì)算機(jī)又如何去識(shí)別? 如果交集型歧義和組合型歧義計(jì)算機(jī)都能解決的話，在歧義中還有一個(gè)難題，是真歧義。真歧義意思是給出一句話，由人去判斷也不知道哪個(gè)應(yīng)該是詞，哪個(gè)應(yīng)該不是詞。例如：“乒乓球拍賣完了”，可以切分成“乒乓 球拍 賣 完 了”、也可切分成“乒乓球 拍賣 完 了”，如果沒(méi)有上下文其他的句子，恐怕誰(shuí)也不知道“拍賣”在這里算不算一個(gè)詞。

新詞識(shí)別

命名實(shí)體（人名、地名）、新詞，專業(yè)術(shù)語(yǔ)稱為未登錄詞。也就是那些在分詞詞典中沒(méi)有收錄，但又確實(shí)能稱為詞的那些詞。最典型的是人名，人可以很容易理解。句子“王軍虎去廣州了”中，“王軍虎”是個(gè)詞，因?yàn)槭且粋�(gè)人的名字，但要是讓計(jì)算機(jī)去識(shí)別就困難了。如果把“王軍虎”做為一個(gè)詞收錄到字典中去，全世界有那么多名字，而且每時(shí)每刻都有新增的人名，收錄這些人名本身就是一項(xiàng)既不劃算又巨大的工程。即使這項(xiàng)工作可以完成，還是會(huì)存在問(wèn)題，例如：在句子“王軍虎頭虎腦的”中，“王軍虎”還能不能算詞？ 除了人名以外，還有機(jī)構(gòu)名、地名、產(chǎn)品名、商標(biāo)名、簡(jiǎn)稱、省略語(yǔ)等都是很難處理的問(wèn)題，而且這些又正好是人們經(jīng)常使用的詞，因此對(duì)于搜索引擎來(lái)說(shuō)，分詞系統(tǒng)中的新詞識(shí)別十分重要。新詞識(shí)別準(zhǔn)確率已經(jīng)成為評(píng)價(jià)一個(gè)分詞系統(tǒng)好壞的重要標(biāo)志之一。

應(yīng)用

在自然語(yǔ)言處理技術(shù)中，中文處理技術(shù)比西文處理技術(shù)要落后很大一段距離，許多西文的處理方法中文不能直接采用，就是因?yàn)橹形谋匦栌蟹衷~這道工序。中文分詞是其他中文信息處理的基礎(chǔ)，搜索引擎只是中文分詞的一個(gè)應(yīng)用。其他的比如機(jī)器翻譯（MT）、語(yǔ)音合成、自動(dòng)分類、自動(dòng)摘要、自動(dòng)校對(duì)等等，都需要用到分詞。因?yàn)橹形男枰�分詞，可能會(huì)影響一些研究，但同時(shí)也為一些企業(yè)帶來(lái)機(jī)會(huì)，因?yàn)閲?guó)外的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)要想進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，首先也是要解決中文分詞問(wèn)題。在中文研究方面，相比外國(guó)人來(lái)說(shuō)，中國(guó)人有十分明顯的優(yōu)勢(shì)。 分詞準(zhǔn)確性對(duì)搜索引擎來(lái)說(shuō)十分重要，但如果分詞速度太慢，即使準(zhǔn)確性再高，對(duì)于搜索引擎來(lái)說(shuō)也是不可用的，因?yàn)樗阉饕�擎需要處理�?shù)以億計(jì)的網(wǎng)頁(yè)，如果分詞耗用的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)嚴(yán)重影響搜索引擎內(nèi)容更新的速度。因此對(duì)于搜索引擎來(lái)說(shuō)，分詞的準(zhǔn)確性和速度，二者都需要達(dá)到很高的要求。研究中文分詞的大多是科研院校，清華、北大、哈工大、中科院、北京語(yǔ)言學(xué)院、山西大學(xué)、東北大學(xué)、IBM研究院、微軟中國(guó)研究院等都有自己的研究隊(duì)伍，而真正專業(yè)研究中文分詞的商業(yè)公司除了海量科技以外，幾乎沒(méi)有了�？蒲性盒Ｑ芯康募夹g(shù)，大部分不能很快產(chǎn)品化，而一個(gè)專業(yè)公司的力量畢竟有限，看來(lái)中文分詞技術(shù)要想更好的服務(wù)于更多的產(chǎn)品，還有很長(zhǎng)一段路。

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