word2vec训练中文词向量

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

词向量作为文本的基本结构——词的模型。良好的词向量可以达到语义相近的词在词向量空间里聚集在一起，这对后续的文本分类，文本聚类等等操作提供了便利，这里简单介绍词向量的训练，主要是记录学习模型和词向量的保存及一些函数用法。

一、搜狐新闻

1. 中文语料库准备

本文采用的是搜狗实验室的搜狗新闻语料库，数据链接 http://www.sogou.com/labs/resource/cs.php

下载下来的文件名为： news_sohusite_xml.full.tar.gz

2. 数据预处理

2.1 数据解压缩并取出内容

（1）cd 到原始文件目录下，执行解压命令：

tar -zvxf news_sohusite_xml.full.tar.gz

（2）取出内容

由于这里的搜狐的材料中每个 对中存储的是文本内容。
所以取出 中的内容,执行如下命令：

cat news_tensite_xml.dat | iconv -f gbk -t utf-8 -c | grep "<content>"  > corpus.txt

得到文件名为corpus.txt的文件，可以通过vim 打开

vim corpus.txt

2.2 使用jieba分词

送给word2vec的文件是需要分词的，分词可以采用jieba分词实现，jieba安装很简单，这里不再讲解。
分词的代码如下：

#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- """ Created on Tue Sep 11 18:46:22 2018 @author: lilong """ """ 由原始文本进行分词后保存到新的文件 """ import jieba import numpy as np filePath='corpus_1.txt' fileSegWordDonePath ='corpusSegDone_1.txt' # 打印中文列表 def PrintListChinese(list): for i in range(len(list)): print (list[i]) # 读取文件内容到列表 fileTrainRead = [] with open(filePath,'r') as fileTrainRaw: for line in fileTrainRaw: # 按行读取文件 fileTrainRead.append(line) # jieba分词后保存在列表中 fileTrainSeg=[] for i in range(len(fileTrainRead)): fileTrainSeg.append([' '.join(list(jieba.cut(fileTrainRead[i][9:-11],cut_all=False)))]) if i % 100 == 0: print(i) # 保存分词结果到文件中 with open(fileSegWordDonePath,'w',encoding='utf-8') as fW: for i in range(len(fileTrainSeg)): fW.write(fileTrainSeg[i][0]) fW.write('\n') """ gensim word2vec获取词向量 """ import warnings import logging import os.path import sys import multiprocessing import gensim from gensim.models import Word2Vec from gensim.models.word2vec import LineSentence # 忽略警告 warnings.filterwarnings(action='ignore', category=UserWarning, module='gensim') if __name__ == '__main__': program = os.path.basename(sys.argv[0]) # 读取当前文件的文件名 logger = logging.getLogger(program) logging.basicConfig(format='%(asctime)s: %(levelname)s: %(message)s',level=logging.INFO) logger.info("running %s" % ' '.join(sys.argv)) # inp为输入语料, outp1为输出模型, outp2为vector格式的模型 inp = 'corpusSegDone_1.txt' out_model = 'corpusSegDone_1.model' out_vector = 'corpusSegDone_1.vector' # 训练skip-gram模型 model = Word2Vec(LineSentence(inp), size=50, window=5, min_count=5, workers=multiprocessing.cpu_count()) # 保存模型 model.save(out_model) # 保存词向量 model.wv.save_word2vec_format(out_vector, binary=False) 

分词的结果是：

并且会保存3个文件：
corpusSegDone_1.txt
corpusSegDone_1.model
corpusSegDone_1.vector

由于这里运行需要一段时间，所以没有进行验证测试。

二、维基百科

由于训练需要一定的时间，所以这里只讲下思路。

1. 数据预处理

维基百科数据量不够大，百度百科数据量较全面，内容上面百度百科大陆相关的信息比较全面，港澳台和国外相关信息维基百科的内容比较详细，因此训练时将两个语料一起投入训练，形成互补，另外还加入了1.1万公司行业数据

模型：gensim工具包word2vec模型，安装使用简单，训练速度快
语料：百度百科500万词条+维基百科30万词条+1.1万条领域数据
分词：jieba分词,自定义词典加入行业词,去除停用词
硬件：根据自己的电脑硬件而定

2. 分词

1. 准备一个停用词词典，训练时要去除停用词的干扰
2. 分词工具有中科院分词,哈工大的LTP分词,jieba分词，分词效果中科院的分词效果不错，而这里直接使用jieba进行分词，使用简单方便，分词速度快。
3. 自定义词典：由于百科数据有很多专属名词,很多比较长,如果直接分词,很大情况下会被切开,这不是我们想要的结果，比如:中国人民解放军，可能会被分成：中国 人民 解放军，jieba虽然有新词发现功能，为保证分词准确度，jieba的作者建议我们还是使用自定义词典。
4. 自定义词典抽取：从百度百科抽取了200万的词条，由于自定义词典包含英文单词时会导致jieba对英文单词进行分词，所以需要用正则表达式去除词条中的英文数据，并且去除一些单字词，还有一些词条里面较短词，如”在北京”，这类词会导致分词出现问题，也需要使用正则去除，也有简单粗暴的方法，直接保留3个汉字及以上的中文词条，去除之后得到170万大小的自定义词典。
5. 分词

分词代码：

# 多线程分词
# jieba.enable_parallel()

#加载自定义词典
jieba.load_userdict("F:/baike_spider/dict/baike_word_chinese")

#加载停用词
def getStopwords():
    stopwords = []
    with open("stop_words.txt", "r", encoding='utf8') as f:
        lines = f.readlines()
        for line in lines:
            stopwords.append(line.strip())
    return stopwords

#分词
def segment():
    file_nums = 0
    count = 0
    url = base_url + 'processed_data/demo/'
    fileNames = os.listdir(url)
    for file in fileNames: # 遍历每个文件
        # 日志信息
        logging.info('starting ' + str(file_nums) + 'file word Segmentation')
        segment_file = open(url + file + '_segment', 'a', encoding='utf8')
        # 每个文件单独处理
        with open(url + file, encoding='utf8') as f:
            text = f.readlines()
            for sentence in text:
                sentence = list(jieba.cut(sentence))
                sentence_segment = []
                for word in sentence:
                    if word not in stopwords:
                        sentence_segment.append(word)
                segment_file.write(" ".join(sentence_segment))
            del text
            f.close()
        segment_file.close()
        # 日志信息
        logging.info('finished ' + str(file_nums) + 'file word Segmentation')
        file_nums += 1

• 由于python多线程只能单核多线程，如果是多核的机器并不能有效使用cpu,jieba是使用python写的，所以jieba只支持并行分词，并行分词指的是多进程分词，并且不支持windows。
• 在linux试过jieba自带的并行分词，开启并行分词之后，jieba后台会自动开启多个进程，并且并行分词需要一次性将训练语料读取到内存并传入jieba.cut(file.read())中才会有效果，如果类似我代码中逐行传入，开启多进程是不起作用的，jieba多进程原理是，jieba后台会自动将语料切分分配给指定进程处理，分好词后再合并。
• 8核16g内存Linux虚拟机，发现开启jieba并行分词，1g的语料数据，很快就爆内存了
• 单进程的jieba分词，不需要一次性加载所有语料数据，可逐行读取语料，内存占用不大，运行稳定。因此将语料数据分成8份，手动开启8个进程分别分词，这样每个进程内存占用都很稳定，比jieba自带的并行分词性能好，20g的数据，开启HMM模式，分词大概花了10个小时

3. word2vec训练

使用gensim工具包的word2vec训练，使用简单速度快，效果比Google 的word2vec效果好，用tensorflow来跑word2vec模型，16g的内存根本跑不动
gensim word2vec 训练代码如下，非常简单：

import logging import multiprocessing import os.path import sys import jieba from gensim.models import Word2Vec from gensim.models.word2vec import PathLineSentences if __name__ == '__main__': # 日志信息输出 program = os.path.basename(sys.argv[0]) logger = logging.getLogger(program) logging.basicConfig(format='%(asctime)s: %(levelname)s: %(message)s') logging.root.setLevel(level=logging.INFO) logger.info("running %s" % ' '.join(sys.argv)) # check and process input arguments # if len(sys.argv) < 4: # print(globals()['__doc__'] % locals()) # sys.exit(1) # input_dir, outp1, outp2 = sys.argv[1:4] input_dir = 'segment' outp1 = 'baike.model' outp2 = 'word2vec_format' fileNames = os.listdir(input_dir) # 训练模型  # 输入语料目录:PathLineSentences(input_dir) # embedding size:256 共现窗口大小:10 去除出现次数5以下的词,多线程运行,迭代10次 model = Word2Vec(PathLineSentences(input_dir), size=256, window=10, min_count=5, workers=multiprocessing.cpu_count(), iter=10) model.save(outp1) model.wv.save_word2vec_format(outp2, binary=False) # 运行命令:输入训练文件目录 python word2vec_model.py data baike.model baike.vector 

• 由于语料太大，不能一次性加载到内存训练，gensim提供了PathLineSentences(input_dir)这个类，会去指定目录依次读取语料数据文件，采用iterator方式加载训练数据到内存。
• 从训练日志可以看到，其过程是先依次读取每个文件，生成总的vocab词典，用来统计count，训练时用来过滤min_count小于我们制定数量的词，vocab总词典生成后，会依次读入语料进行model训练，训练速度非常快。

三、word2vec词向量的保存与加载

1. 以model.save()方法保存词向量
   保存词向量

import gensim model = gensim.models.Word2Vec(documents, size=300) model.train(documents, total_examples=len(documents), epochs=10) model.save("../input/Word2vec.w2v") 

加载词向量

import gensim word2vec = gensim.models.word2vec.Word2Vec.load("./input/Quora.w2v").wv 

2. 存为二进制的词向量

保存词向量

model.wv.save_Word2Vec_format(embedding_path,binary=True) #model.wv.save_Word2Vec_format(embedding_path,binary=False)非二进制 

加载词向量

import gensim word2vec = gensim.models.KeyedVectors.load_word2vec_format(embedding_path,binary=True) 

3. 使用numpy进行保存和加载

保存数组数据的文件可以是二进制格式或者文本格式，二进制格式的文件可以是Numpy专用的二进制类型和无格式类型。

使用np.save()保存npy文件，np.load()加载npy文件。

模型导出与导入:

最简单的导入与导出

（1）word2vec.save即可导出文件，这边没有导出为.bin

# 模型保存与载入 model.save('/tmp/mymodel') new_model = gensim.models.Word2Vec.load('/tmp/mymodel') odel = Word2Vec.load_word2vec_format('/tmp/vectors.txt', binary=False) # 载入 .txt文件 # using gzipped/bz2 input works too, no need to unzip: model = Word2Vec.load_word2vec_format('/tmp/vectors.bin.gz', binary=True) # 载入 .bin文件 word2vec = gensim.models.word2vec.Word2Vec(sentences(), size=256, window=10, min_count=64, sg=1, hs=1, iter=10, workers=25) word2vec.save('word2vec_wx') 

（2）gensim.models.Word2Vec.load的办法导入

model = gensim.models.Word2Vec.load('xxx/word2vec_wx') pd.Series(model.most_similar(u'微信',topn = 360000)) 

（3）Numpy的话可以用numpy.load：

import numpy word_2x = numpy.load('xxx/word2vec_wx.wv.syn0.npy') 

（4）其他的导入方式，导入txt格式+bin格式 ：

from gensim.models.keyedvectors import KeyedVectors word_vectors = KeyedVectors.load_word2vec_format('/tmp/vectors.txt', binary=False) # C text format word_vectors = KeyedVectors.load_word2vec_format('/tmp/vectors.bin', binary=True) # C binary format 

增量训练

# 增量训练
model = gensim.models.Word2Vec.load(temp_path)
more_sentences = [['Advanced', 'users', 'can', 'load', 'a', 'model', 'and', 'continue', 'training', 'it', 'with', 'more', 'sentences']]
model.build_vocab(more_sentences, update=True)
model.train(more_sentences, total_examples=model.corpus_count, epochs=model.iter)
 

不能对C生成的模型进行再训练

仅用做记录学习。

参考：
https://www.cnblogs.com/Newsteinwell/p/6034747.html
https://www.jianshu.com/p/87798bccee48
https://blog.csdn.net/sinat_26917383/article/details/69803018