NLP系列(二)LDA主题模型

LDA模型是NLP中很基础也是大家广为熟知的模型,在面试过程也经常遇到。本文简单讲述下其大致流程。
1 LDA 简介
首先,我们来感受下LDA是什么,

什么是LDA模型?
看来,不同人在不同场景下对LDA的认识,那我们看下百科的解释:
LDA(Latent Dirichlet Allocation)是一种文档主题生成模型,也称为一个三层 贝叶斯 概率模型,包含词、主题和文档三层结构。
所谓生成模型,就是说,我们认为一篇文章的每个词都是通过“以一定概率选择了某个主题,并从这个主题中以一定概率选择某个词语”这样一个过程得到
。文档到主题服从多项式分布,主题到词服从多项式分布。
看到这里我们只需要先记住: LDA的目的就是要识别主题,即把文档—词汇矩阵变成文档—主题矩阵(分布)和主题—词汇矩阵(分布)
2 LDA模型构建过程
2.1 LDA生成流程
对于语料库中的每篇文档,LDA定义了如下生成过程(generativeprocess): 1.对每一篇文档,从主题分布中抽取一个主题; 2.从上述被抽到的主题所对应的单词分布中抽取一个单词; 3.重复上述过程直至遍历文档中的每一个单词。
语料库中的每一篇文档与T(通过反复试验等方法事先给定)个主题的一个多项分布 (multinomialdistribution)相对应,将该多项分布记为θ。每个主题又与词汇表(vocabulary)中的V个单词的一个多项分布相对应,将这个多项分布记为φ。
2.2 LDA 整体流程
- 2.2.1 相关定义
- 先定义一些字母的含义:文档集合D,主题(topic)集合T
D中每个文档d看作一个单词序列<w1,w2,...,wn>,wi表示第i个单词,设d有n个单词。(LDA里面称之为wordbag,实际上每个单词的出现位置对LDA算法无影响)
- D中涉及的所有不同单词组成一个大集合VOCABULARY(简称VOC),LDA以文档集合D作为输入,希望训练出的两个结果向量(设聚成k个topic,VOC中共包含m个词)
- 对每个D中的文档d,对应到不同Topic的概率θd<pt1,...,ptk>,其中,pti表示d对应T中第i个topic的概率。计算方法是直观的,pti=nti/n,其中nti表示d中对应第i个topic的词的数目,n是d中所有词的总数。
- 对每个T中的topict,生成不同单词的概率φt<pw1,...,pwm>,其中,pwi表示t生成VOC中第i个单词的概率。计算方法同样很直观,pwi=Nwi/N,其中Nwi表示对应到topict的VOC中第i个单词的数目,N表示所有对应到topic的单词总数。
LDA的核心公式如下: p(w|d)=p(w|t)*p(t|d)