NLTK 学习笔记(1)

1. 规范化文本(Normalizing)

(1) 词干提取(Stemmers)

【原文】Porter 和Lancaster 词干提取器按照它们自己的规则剥离词缀。请注意Porter 词干提取器正确处理了词lying(将它映射为lie ),而Lancaster 词干提取器并没有处理好。

我们完全按照书上的例子来试一下:发现distributing->distribut; listen->list; mandate->mandat,mand; 

>>>raw = """DENNIS: Listen, strange women lying in ponds distributing swords is no basis for a system of government. Supreme executive power derives from a mandate from the masses, not from some farcical aquatic ceremony."""
>>> tokens = nltk.word_tokenize(raw)
>>> porter = nltk.PorterStemmer()
>>> lancaster = nltk.LancasterStemmer()
>>> [porter.stem(t) for t in tokens]
[u'DENNI', u':', u'Listen', u',', u'strang', u'women', u'lie', u'in', u'pond', u'distribut', u'sword', u'is', u'no', u'basi', u'for', u'a', u'system', u'of', u'govern', u'.', u'Suprem', u'execut', u'power', u'deriv', u'from', u'a', u'mandat', u'from', u'the', u'mass', u',', u'not', u'from', u'some', u'farcic', u'aquat', u'ceremoni', u'.']
>>> [lancaster.stem(t) for t in tokens]
['den', ':', 'list', ',', 'strange', 'wom', 'lying', 'in', 'pond', 'distribut', 'sword', 'is', 'no', 'bas', 'for', 'a', 'system', 'of', 'govern', '.', 'suprem', 'execut', 'pow', 'der', 'from', 'a', 'mand', 'from', 'the', 'mass', ',', 'not', 'from', 'som', 'farc', 'aqu', 'ceremony', '.']


(2)词性归并(Lemmatization)

【原文】WordNet 词形归并器删除词缀产生的词都是在它的字典中的词。这个额外的检查过程使词形归并器比刚才提到的词干提取器要慢。请注意,它并没有处理“lying”,但它将“women”转换为“woman”。

我们完全按照书上的例子来试一下:问题是进行时distributing和三人称单数derives也没有归并为原型,大概是因为词典的原因吧。

>>> wnl = nltk.WordNetLemmatizer()
>>> [wnl.lemmatize(t) for t in tokens]
['DENNIS', ':', 'Listen', ',', 'strange', u'woman', 'lying', 'in', u'pond', 'distributing', u'sword', 'is', 'no', 'basis', 'for', 'a', 'system', 'of', 'government', '.', 'Supreme', 'executive', 'power', 'derives', 'from', 'a', 'mandate', 'from', 'the', u'mass', ',', 'not', 'from', 'some', 'farcical', 'aquatic', 'ceremony', '.']



论文《词形还原方法及实现工具比较分析》得出结论

词形还原(lemmatization),是把一个任何形式的语言词汇还原为一般形式(能表达完整语义),而词干提取(stemming)是抽取词的词干或词根形式(不一定能够表达完整语义)。词形还原和词干提取是词形规范化的两类重要方式,都能够达到有效归并词形的目的,二者既有联系也有区别


现将共同点和联系总结为以下4方面:
  (1)目标一致。词干提取和词形还原的目标均为将词的屈折形态或派生形态简化或归并为词干(stem)或原形的基础形式,都是一种对词的不同
形态统一归并的过程。
  (2)结果部分交叉。词干提取和词形还原不是互斥关系,其结果是有部分交叉的。一部分词利用这两类方法都能达到相同的词形转换效果。如“dogs”的词干为“dog”,其原形也为“dog”。
  (3)主流实现方法类似。目前实现词干提取和词形还原的主流实现方法均是利用语言中存在的规则或利用词典映射提取词干或获得词的原形。
  (4)应用领域相似。主要应用于信息检索和文本、自然语言处理等方面,二者均是这些应用的基本步骤


二者的区别归纳为以下5方面:
  (1)在原理上,
词干提取主要是采用“缩减”的方法,将词转换为词干,如将“cats”处理为“cat”,将“effective”处理为“effect”。而词形还原主要采用“转变”的方法,将词转变为其原形,如将“drove”处理为“drive”,将“driving”处理为“drive”。
  (2)在复杂性上,词干提取方法相对简单,词形还原则需要返回词的原形,需要对词形进行分析,不仅要进行词缀的转化,还要进行词性识别,区分相同词形但原形不同的词的差别。词性标注的准确率也直接影响词形还原的准确率,因此,词形还原更为复杂
  (3)在实现方法上,虽然词干提取和词形还原实现的主流方法类似,但二者在具体实现上各有侧重。词干提取的实现方法主要利用规则变化进行词缀的去除和缩减,从而达到词的简化效果。词形还原则相对较复杂,有复杂的形态变化,单纯依据规则无法很好地完成。其更依赖于词典,进行词形变化和原形的映射,生成词典中的有效词。

(4)在结果上,词干提取和词形还原也有部分区别。词干提取的结果可能并不是完整的、具有意义的词,而只是词的一部分,如“revival”词干提取的结果为“reviv”,“ailiner”词干提取的结果为“airlin”。而经词形还原处理后获得的结果是具有一定意义的、完整的词,一般为词典中的有效词

(5)在应用领域上,同样各有侧重。虽然二者均被应用于信息检索和文本处理中,但侧重不同。词干提取更多被应用于信息检索领域,如Solr、Lucene等,用于扩展检索,粒度较粗。词形还原更主要被应用于文本挖掘、自然语言处理,用于更细粒度、更为准确的文本分析和表达



### RT-DETRv3 网络结构分析 RT-DETRv3 是一种基于 Transformer 的实时端到端目标检测算法,其核心在于通过引入分层密集正监督方法以及一系列创新性的训练策略,解决了传统 DETR 模型收敛慢和解码器训练不足的问题。以下是 RT-DETRv3 的主要网络结构特点: #### 1. **基于 CNN 的辅助分支** 为了增强编码器的特征表示能力,RT-DETRv3 引入了一个基于卷积神经网络 (CNN) 的辅助分支[^3]。这一分支提供了密集的监督信号,能够与原始解码器协同工作,从而提升整体性能。 ```python class AuxiliaryBranch(nn.Module): def __init__(self, in_channels, out_channels): super(AuxiliaryBranch, self).__init__() self.conv = nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=3, padding=1) self.bn = nn.BatchNorm2d(out_channels) def forward(self, x): return F.relu(self.bn(self.conv(x))) ``` 此部分的设计灵感来源于传统的 CNN 架构,例如 YOLO 系列中的 CSPNet 和 PAN 结构[^2],这些技术被用来优化特征提取效率并减少计算开销。 --- #### 2. **自注意力扰动学习策略** 为解决解码器训练不足的问题,RT-DETRv3 提出了一种名为 *self-att 扰动* 的新学习策略。这种策略通过对多个查询组中阳性样本的标签分配进行多样化处理,有效增加了阳例的数量,进而提高了模型的学习能力和泛化性能。 具体实现方式是在训练过程中动态调整注意力权重分布,确保更多的高质量查询可以与真实标注 (Ground Truth) 进行匹配。 --- #### 3. **共享权重解编码器分支** 除了上述改进外,RT-DETRv3 还引入了一个共享权重的解编码器分支,专门用于提供密集的正向监督信号。这一设计不仅简化了模型架构,还显著降低了参数量和推理时间,使其更适合实时应用需求。 ```python class SharedDecoderEncoder(nn.Module): def __init__(self, d_model, nhead, num_layers): super(SharedDecoderEncoder, self).__init__() decoder_layer = nn.TransformerDecoderLayer(d_model=d_model, nhead=nhead) self.decoder = nn.TransformerDecoder(decoder_layer, num_layers=num_layers) def forward(self, tgt, memory): return self.decoder(tgt=tgt, memory=memory) ``` 通过这种方式,RT-DETRv3 实现了高效的目标检测流程,在保持高精度的同时大幅缩短了推理延迟。 --- #### 4. **与其他模型的关系** 值得一提的是,RT-DETRv3 并未完全抛弃经典的 CNN 技术,而是将其与 Transformer 结合起来形成混合架构[^4]。例如,它采用了 YOLO 系列中的 RepNCSP 模块替代冗余的多尺度自注意力层,从而减少了不必要的计算负担。 此外,RT-DETRv3 还借鉴了 DETR 的一对一匹配策略,并在此基础上进行了优化,进一步提升了小目标检测的能力。 --- ### 总结 综上所述,RT-DETRv3 的网络结构主要包括以下几个关键组件:基于 CNN 的辅助分支、自注意力扰动学习策略、共享权重解编码器分支以及混合编码器设计。这些技术创新共同推动了实时目标检测领域的发展,使其在复杂场景下的表现更加出色。 ---
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