nltk3 brill trainer api(我写的)确实处理了用多维特征描述的令牌序列的训练,因为您的数据就是一个例子。然而,实际限制可能很严重。多维学习中可能的模板数量急剧增加,brill trainer 的当前 nltk 实现以内存换速度,类似于 Ramshaw 和 Marcus 1994,“探索转换规则序列的统计推导......”。内存消耗可能是巨大的,并且很容易给系统提供比它可以处理的更多的数据和/或模板。一个有用的策略是根据模板产生良好规则的频率对模板进行排名(参见下面示例中的 print_template_statistics())。通常,
另一种或额外的可能性是使用 Brill 原始算法的 nltk 实现,它具有非常不同的内存速度权衡;它没有索引,因此将使用更少的内存。它使用了一些优化,实际上在找到最佳规则方面相当快,但是当有许多竞争的、低分的候选人时,通常在训练结束时非常慢。无论如何,有时你并不需要这些。由于某种原因,新的 nltks 似乎省略了这个实现,但这里是源代码(我刚刚测试过)http://www.nltk.org/_modules/nltk/tag/brill_trainer_orig.html。
还有其他权衡其他算法,特别是 Florian 和 Ngai 2000 ( http://www.aclweb.org/anthology/N/N01/N01-1006.pdf ) 的快速内存高效索引算法和概率规则采样塞缪尔 1998 年的著作(https://www.aaai.org/Papers/FLAIRS/1998/FLAIRS98-045.pdf)将是一个有用的补充。此外,正如您所注意到的,文档并不完整,并且过于关注词性标记,并且不清楚如何从中进行概括。修复文档(也)在待办事项列表中。
然而,对 nltk 中的广义(非 POS 标记)tbl 的兴趣相当有限(nltk2 完全不适合的 api 10 年没有被触及),所以不要屏住呼吸。如果您不耐烦,您可能希望查看更多专用的替代方案,特别是 mutbl 和 fntbl(谷歌它们,我只有两个链接的声誉)。
无论如何,这是 nltk 的速写:
首先,nltk 中的硬编码约定是标记序列(“标签”表示您想分配给数据的任何标签,不一定是词性)表示为对序列,[(token1,tag1),(令牌2,标签2),...]。标签是字符串;在许多基本应用程序中,令牌也是如此。例如,标记可能是单词,字符串可能是它们的 POS,如
[('And', 'CC'), ('now', 'RB'), ('for', 'IN'), ('something', 'NN'), ('completely', 'RB'), ('different', 'JJ')]
(顺便说一句,这种令牌序列标记对约定在 nltk 及其文档中普遍存在,但可以说它应该更好地表示为命名元组而不是对,所以不要说
[token for (token, _tag) in tagged_sequence]
你可以说例如
[x.token for x in tagged_sequence]
第一种情况在非对上失败,但第二种利用鸭子类型,因此 tagged_sequence 可以是用户定义实例的任何序列,只要它们具有属性“token”。)
现在,您可以更丰富地表示您可以使用的代币。现有的标记器接口 (nltk.tag.api.FeaturesetTaggerI) 期望每个标记作为一个特征集而不是一个字符串,这是一个将特征名称映射到序列中每个项目的特征值的字典。
一个标记的序列可能看起来像
[({'word': 'Pierre', 'tag': 'NNP', 'iob': 'B-NP'}, 'NNP'),
({'word': 'Vinken', 'tag': 'NNP', 'iob': 'I-NP'}, 'NNP'),
({'word': ',', 'tag': ',', 'iob': 'O' }, ','),
...
]
还有其他可能性(尽管在 nltk 的其余部分中支持较少)。例如,您可以为每个标记创建一个命名元组,或者一个用户定义的类,它允许您向属性访问添加任意数量的动态计算(可能使用 @property 来提供一致的接口)。
brill 标记器不需要知道您当前在令牌上提供的视图。但是,它确实需要您提供一个初始标记器,该标记器可以将表示中的标记序列转换为标记序列。您不能直接使用 nltk.tag.sequential 中的现有标记器,因为它们期望 [(word, tag), ...]。但是您仍然可以利用它们。下面的示例使用此策略(在 MyInitialTagger 中)和 token-as-featureset-dictionary 视图。
from __future__ import division, print_function, unicode_literals
import sys
from nltk import tbl, untag
from nltk.tag.brill_trainer import BrillTaggerTrainer
# or:
# from nltk.tag.brill_trainer_orig import BrillTaggerTrainer
# 100 templates and a tiny 500 sentences (11700
# tokens) produce 420000 rules and uses a
# whopping 1.3GB of memory on my system;
# brill_trainer_orig is much slower, but uses 0.43GB
from nltk.corpus import treebank_chunk
from nltk.chunk.util import tree2conlltags
from nltk.tag import DefaultTagger
def get_templates():
wds10 = [[Word([0])],
[Word([-1])],
[Word([1])],
[Word([-1]), Word([0])],
[Word([0]), Word([1])],
[Word([-1]), Word([1])],
[Word([-2]), Word([-1])],
[Word([1]), Word([2])],
[Word([-1,-2,-3])],
[Word([1,2,3])]]
pos10 = [[POS([0])],
[POS([-1])],
[POS([1])],
[POS([-1]), POS([0])],
[POS([0]), POS([1])],
[POS([-1]), POS([1])],
[POS([-2]), POS([-1])],
[POS([1]), POS([2])],
[POS([-1, -2, -3])],
[POS([1, 2, 3])]]
iobs5 = [[IOB([0])],
[IOB([-1]), IOB([0])],
[IOB([0]), IOB([1])],
[IOB([-2]), IOB([-1])],
[IOB([1]), IOB([2])]]
# the 5 * (10+10) = 100 3-feature templates
# of Ramshaw and Marcus
templates = [tbl.Template(*wdspos+iob)
for wdspos in wds10+pos10 for iob in iobs5]
# Footnote:
# any template-generating functions in new code
# (as opposed to recreating templates from earlier
# experiments like Ramshaw and Marcus) might
# also consider the mass generating Feature.expand()
# and Template.expand(). See the docs, or for
# some examples the original pull request at
# https://github.com/nltk/nltk/pull/549
# ("Feature- and Template-generating factory functions")
return templates
def build_multifeature_corpus():
# The true value of the target fields is unknown in testing,
# and, of course, templates must not refer to it in training.
# But we may wish to keep it for reference (here, truepos).
def tuple2dict_featureset(sent, tagnames=("word", "truepos", "iob")):
return (dict(zip(tagnames, t)) for t in sent)
def tag_tokens(tokens):
return [(t, t["truepos"]) for t in tokens]
# connlltagged_sents :: [[(word,tag,iob)]]
connlltagged_sents = (tree2conlltags(sent)
for sent in treebank_chunk.chunked_sents())
conlltagged_tokenses = (tuple2dict_featureset(sent)
for sent in connlltagged_sents)
conlltagged_sequences = (tag_tokens(sent)
for sent in conlltagged_tokenses)
return conlltagged_sequences
class Word(tbl.Feature):
@staticmethod
def extract_property(tokens, index):
return tokens[index][0]["word"]
class IOB(tbl.Feature):
@staticmethod
def extract_property(tokens, index):
return tokens[index][0]["iob"]
class POS(tbl.Feature):
@staticmethod
def extract_property(tokens, index):
return tokens[index][1]
class MyInitialTagger(DefaultTagger):
def choose_tag(self, tokens, index, history):
tokens_ = [t["word"] for t in tokens]
return super().choose_tag(tokens_, index, history)
def main(argv):
templates = get_templates()
trainon = 100
corpus = list(build_multifeature_corpus())
train, test = corpus[:trainon], corpus[trainon:]
print(train[0], "\n")
initial_tagger = MyInitialTagger('NN')
print(initial_tagger.tag(untag(train[0])), "\n")
trainer = BrillTaggerTrainer(initial_tagger, templates, trace=3)
tagger = trainer.train(train)
taggedtest = tagger.tag_sents([untag(t) for t in test])
print(test[0])
print(initial_tagger.tag(untag(test[0])))
print(taggedtest[0])
print()
tagger.print_template_statistics()
if __name__ == '__main__':
sys.exit(main(sys.argv))
上面的设置构建了一个 POS 标记器。如果您希望以另一个属性为目标,例如构建一个 IOB 标记器,则需要进行一些小的更改,以便从语料库中的“标记”位置访问目标属性(您可以将其视为读写) [(token, tag), ...] 和任何其他属性(你可以认为是只读的)都是从 'token' 位置访问的。例如:
1) 为 IOB 标记构建您的语料库 [(token,tag), (token,tag), ...]
def build_multifeature_corpus():
...
def tuple2dict_featureset(sent, tagnames=("word", "pos", "trueiob")):
return (dict(zip(tagnames, t)) for t in sent)
def tag_tokens(tokens):
return [(t, t["trueiob"]) for t in tokens]
...
2)相应地更改初始标记器
...
initial_tagger = MyInitialTagger('O')
...
3) 修改特征提取类定义
class POS(tbl.Feature):
@staticmethod
def extract_property(tokens, index):
return tokens[index][0]["pos"]
class IOB(tbl.Feature):
@staticmethod
def extract_property(tokens, index):
return tokens[index][1]