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【人工智能】从零构建一个文本分类器:用Python和TF-IDF实现

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文本分类是自然语言处理(NLP)领域的基础任务之一,广泛应用于垃圾邮件检测、情感分析和新闻分类等场景。本篇文章从零开始,通过详细讲解 TF-IDF 特征提取方法,以及如何将其与机器学习算法结合,实现一个简单但功能强大的文本分类器。文章提供清晰的理论解析、大量Python代码示例以及中文注释,帮助读者理解核心概念并掌握构建文本分类器的基本流程。无论是NLP初学者还是有经验的开发者,都能从中获益。


目录

  1. 文本分类简介
  2. TF-IDF 原理解析
  3. 数据预处理与特征提取
  4. 构建文本分类器
    • 使用朴素贝叶斯
    • 使用支持向量机
  5. 模型评估与优化
  6. 扩展:结合深度学习的改进方向
  7. 总结与实践建议

1. 文本分类简介

文本分类是将文本分配到预定义类别中的过程。例如:

  • 垃圾邮件分类:将邮件分为“垃圾邮件”和“正常邮件”。
  • 情感分析:识别文本表达的情感,如“正面”或“负面”。
  • 新闻分类:将新闻分为不同类别,如“体育”、“科技”或“政治”。

核心流程

一个文本分类系统的核心步骤通常包括:

  1. 数据收集:准备分类任务所需的文本数据及标签。
  2. 数据预处理:清理文本,去除噪声。
  3. 特征提取:将文本转换为机器学习算法可以处理的数值特征。
  4. 模型训练:使用机器学习模型进行分类。
  5. 模型评估:验证模型性能。

2. TF-IDF 原理解析

TF-IDF(Term Frequency-Inverse Document Frequency)是一种常用的文本特征提取方法,用于衡量词语对文档的重要性。

数学定义

词频 (TF)

词频衡量某个词在文档中出现的频率:
T F ( t , d ) = f t 总词数 TF(t, d) = \frac{f_t}{\text{总词数}} TF(t,d)=总词数ft
其中:

  • (f_t) 是词 (t) 在文档 (d) 中的出现次数。
逆文档频率 (IDF)

逆文档频率用于降低高频常用词(如“的”、“是”)的权重:
I D F ( t ) = log ⁡ N 1 + n t IDF(t) = \log{\frac{N}{1 + n_t}} IDF(t)=


原文地址:https://blog.csdn.net/nokiaguy/article/details/144062419

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