Python 文本挖掘：使用gensim进行文本相似度计算

在文本处理中，比如商品评论挖掘，有时需要了解每个评论分别和商品的描述之间的相似度，以此衡量评论的客观性。

评论和商品描述的相似度越高，说明评论的用语比较官方，不带太多感情色彩，比较注重描述商品的属性和特性，角度更客观。

那么Python 里面有计算文本相似度的程序包吗，恭喜你，不仅有，而且很好很强大。

这是从52nlp大神的博客里面发现的，其实具体的处理流程和程序和他的基本一致，只要仔细研读他的这几篇博客文章即可。

（竟然还没提到程序包的名字，退票。。退票。。）

其实题目就讲到了这个包的名字啦：gensim

真心好用，谁用谁知道。。。

接下来主要说一下针对商品评论和商品描述之间的相似度，怎么使用gensim来计算。

原理

1、文本相似度计算的需求始于搜索引擎。

搜索引擎需要计算“用户查询”和爬下来的众多”网页“之间的相似度，从而把最相似的排在最前返回给用户。

2、主要使用的算法是tf-idf

tf：term frequency 词频
idf：inverse document frequency 倒文档频率

主要思想是：如果某个词或短语在一篇文章中出现的频率高，并且在其他文章中很少出现，则认为此词或者短语具有很好的类别区分能力，适合用来分类。

第一步：把每个网页文本分词，成为词包（bag of words）。

第三步：统计网页（文档）总数M。

4000
第三步：统计第一个网页词数N，计算第一个网页第一个词在该网页中出现的次数n，再找出该词在所有文档中出现的次数m。则该词的tf-idf 为：n/N * 1/(m/M)  （还有其它的归一化公式，这里是最基本最直观的公式）

第四步：重复第三步，计算出一个网页所有词的tf-idf 值。

第五步：重复第四步，计算出所有网页每个词的tf-idf 值。

3、处理用户查询

第一步：对用户查询进行分词。

第二步：根据网页库（文档）的数据，计算用户查询中每个词的tf-idf 值。

4、相似度的计算

使用余弦相似度来计算用户查询和每个网页之间的夹角。夹角越小，越相似。

实战

主要分成三步。

第一步，计算所有评论的tf-idf 值。

第二步，使用所有评论的tf-idf 值算出商品描述的tf-idf 值。

第三步，计算每一个评论和商品描述之间的tf-idf 余弦相似度。

第一步

① 商品评论的储存形式（把Excel 中的评论数据分词并去停用词存储在txt 文档中）：

txt 文档。每条评论为一行。分词并去除停用词。效果如下图：



② 使用gensim 计算所有评论的tf-idf 值

# 读取txt 文档中的每条评论并用itertools 的yield 方法存储起来（比起把所有数据存在数组中，使用itertools 的内存效率高，具体原理请google）class MyCorpus(object): def __iter__(self):
for line in open(datapath):
yield line.split()

from gensim import corpora, models, similarities

# 以下是把评论通过gensim 转化为tf-idf 形式，程序具体解释参见52nlp的博客或gensim官方文档
Corp = MyCorpus()
dictionary = corpora.Dictionary(Corp)
corpus = [dictionary.doc2bow(text) for text in Corp] #把所有评论转化为词包（bag of words）

tfidf = models.TfidfModel(corpus) #使用tf-idf 模型得出该评论集的tf-idf 模型

corpus_tfidf = tfidf[corpus] #此处已经计算得出所有评论的tf-idf 值第二步

① 整个商品描述只有一行，经过分词和去停用词处理，得到与上面相似的txt 文档。只是它只有一行。

② 把商品描述看成是查询，把商品评论看成是网页，即可计算商品描述的tf-idf 值。

#读取商品描述的txt 文档q_file = open(querypath, 'r')
query = q_file.readline()
q_file.close()
vec_bow = dictionary.doc2bow(query.split()) #把商品描述转为词包
vec_tfidf = tfidf[vec_bow] #直接使用上面得出的tf-idf 模型即可得出商品描述的tf-idf 值

第三步

① 计算相似度，然后写入txt 文档中

index = similarities.MatrixSimilarity(corpus_tfidf) #把所有评论做成索引
sims = index[vec_tfidf] #利用索引计算每一条评论和商品描述之间的相似度

similarity = list(sims) #把相似度存储成数组，以便写入txt 文档

sim_file = open(storepath, 'w')
for i in similarity:
sim_file.write(str(i)+'\n') #写入txt 时不要忘了编码
sim_file.close()

② 写入文档后相似度如图：



 

最后总的程序如下：

#! /usr/bin/env python2.7
#coding=utf-8
import logging
from gensim import corpora, models, similarities
def similarity(datapath, querypath, storepath):
logging.basicConfig(format='%(asctime)s : %(levelname)s : %(message)s', level=logging.INFO)

class MyCorpus(object):
def __iter__(self):
for line in open(datapath):
yield line.split()

Corp = MyCorpus()
dictionary = corpora.Dictionary(Corp)
corpus = [dictionary.doc2bow(text) for text in Corp]

tfidf = models.TfidfModel(corpus)

corpus_tfidf = tfidf[corpus]

q_file = open(querypath, 'r')
query = q_file.readline()
q_file.close()
vec_bow = dictionary.doc2bow(query.split())
vec_tfidf = tfidf[vec_bow]

index = similarities.MatrixSimilarity(corpus_tfidf)
sims = index[vec_tfidf]

similarity = list(sims)

sim_file = open(storepath, 'w')
for i in similarity:
sim_file.write(str(i)+'\n')
sim_file.close()
gensim 包计算文本相似度基本也是这个步骤。而且gensim 除了提供了tf-idf 算法之外，还提供了LDA，LSV等更先进的方法。请各位客官慢慢享用。。。