Macropodus

Macropodus是一个以Albert+BiLSTM+CRF网络架构为基础，用大规模中文语料训练的自然语言处理工具包。将提供中文分词、词性标注、命名实体识别、关键词抽取、文本摘要、新词发现、文本相似度、计算器、数字转换、拼音转换、繁简转换等常见NLP功能。

安装

通过PyPI安装(模型文件另需下载, 详见命名实体提取, 词性标注)：
```
pip install macropodus
```

使用镜像源，例如：

pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple macropodus

使用方式

快速使用

import macropodus

sen_calculate = "23 + 13 * (25+(-9-2-5-2*3-6/3-40*4/(2-3)/5+6*3))加根号144你算得几多"
sen_chi2num = "三千零七十八亿三千零十五万零三百一十二点一九九四"
sen_num2chi = 1994.1994
sen_roman2int = "IX"
sen_int2roman = 132
sent1 = "PageRank算法简介"
sent2 = "百度百科如是介绍他的思想:PageRank通过网络浩瀚的超链接关系来确定一个页面的等级。"
summary = "PageRank算法简介。" \
           "是上世纪90年代末提出的一种计算网页权重的算法! " \
           "当时，互联网技术突飞猛进，各种网页网站爆炸式增长。 " \
           "业界急需一种相对比较准确的网页重要性计算方法。 " \
           "是人们能够从海量互联网世界中找出自己需要的信息。 " \
           "百度百科如是介绍他的思想:PageRank通过网络浩瀚的超链接关系来确定一个页面的等级。 " \
           "Google把从A页面到B页面的链接解释为A页面给B页面投票。 " \
           "Google根据投票来源甚至来源的来源，即链接到A页面的页面。 " \
           "和投票目标的等级来决定新的等级。简单的说， " \
           "一个高等级的页面可以使其他低等级页面的等级提升。 " \
           "具体说来就是，PageRank有两个基本思想，也可以说是假设。 " \
           "即数量假设：一个网页被越多的其他页面链接，就越重）。 " \
           "质量假设：一个网页越是被高质量的网页链接，就越重要。 " \
           "总的来说就是一句话，从全局角度考虑，获取重要的信。 "

# 分词(词典最大概率分词DAG)
words = macropodus.cut(summary)
print(words)
# 新词发现
new_words = macropodus.find(summary)
print(new_words)
# 文本摘要
sum = macropodus.summarize(summary)
print(sum)
# 关键词抽取
keyword = macropodus.keyword(summary)
print(keyword)
# 文本相似度
sim = macropodus.sim(sent1, sent2)
print(sim)
# tookit
# 计算器
score_calcul = macropodus.calculate(sen_calculate)
print(score_calcul)
# 中文数字与阿拉伯数字相互转化
res_chi2num = macropodus.chi2num(sen_chi2num)
print(res_chi2num)
res_num2chi = macropodus.num2chi(sen_num2chi)
print(res_num2chi)
# 阿拉伯数字与罗马数字相互转化
res_roman2int = macropodus.roman2int(sen_roman2int)
print(res_roman2int)
res_int2roman = macropodus.int2roman(sen_int2roman)
print(res_int2roman)
# 中文汉字转拼音
res_pinyin = macropodus.pinyin(summary)
print(res_pinyin)
# 中文繁简转化
res_zh2han = macropodus.zh2han(summary)
print(res_zh2han)
res_han2zh = macropodus.han2zh(res_zh2han)
print(res_han2zh)

中文分词

各种分词方法

import macropodus

# 用户词典
macropodus.add_word(word="斗鱼科")
macropodus.add_word(word="鲈形目") # 不持久化, 当前有效
macropodus.save_add_words(word_freqs={"喜斗":32, "护卵":64, "护幼":132}) # 持久化保存到用户字典
sent = "斗鱼属，Macropodus (1801)，鲈形目斗鱼科的一属鱼类。本属鱼类通称斗鱼。因喜斗而得名。分布于亚洲东南部。中国有2种，即叉尾斗鱼，分布于长江及以南各省；叉尾斗鱼，分布于辽河到珠江流域。其喜栖居于小溪、河沟、池塘、稻田等缓流或静水中。雄鱼好斗，产卵期集草成巢，雄鱼口吐粘液泡沫，雌鱼产卵其中，卵浮性，受精卵在泡沫内孵化。雄鱼尚有护卵和护幼现象。"

# 分词
sents = macropodus.cut_bidirectional(sent)
print("cut_bidirectional: " + " ".join(sents))
sents = macropodus.cut_forward(sent)
print("cut_forward: " + " ".join(sents))
sents = macropodus.cut_reverse(sent)
print("cut_reverse: " + " ".join(sents))
sents = macropodus.cut_search(sent)
print("cut_search: " + " ".join(sents))
# DAG
sents = macropodus.cut_dag(sent)
print("cut_dag: " + " ".join(sents))

文本相似度

文本相似度主要使用词向量, 余弦相似度或 jaccard相似度

import macropodus

sent1="叉尾斗鱼是一种观赏性动物"
sent2="中国斗鱼生性好斗,适应性强,能在恶劣的环境中生存"
           
# 文本相似度(similarity)
sents = macropodus.sim(sent1, sent2, type_sim="total", type_encode="avg")
print(sents)
sents = macropodus.sim(sent1, sent2, type_sim="cosine", type_encode="single")
print(sents)

文本摘要

文本摘要方法有text_pronouns, text_teaser, word_sign, textrank, lead3, mmr, lda, lsi, nmf

import macropodus

summary = "PageRank算法简介。" \
           "是上世纪90年代末提出的一种计算网页权重的算法! " \
           "当时，互联网技术突飞猛进，各种网页网站爆炸式增长。 " \
           "业界急需一种相对比较准确的网页重要性计算方法。 " \
           "是人们能够从海量互联网世界中找出自己需要的信息。 " \
           "百度百科如是介绍他的思想:PageRank通过网络浩瀚的超链接关系来确定一个页面的等级。 " \
           "Google把从A页面到B页面的链接解释为A页面给B页面投票。 " \
           "Google根据投票来源甚至来源的来源，即链接到A页面的页面。 " \
           "和投票目标的等级来决定新的等级。简单的说， " \
           "一个高等级的页面可以使其他低等级页面的等级提升。 " \
           "具体说来就是，PageRank有两个基本思想，也可以说是假设。 " \
           "即数量假设：一个网页被越多的其他页面链接，就越重）。 " \
           "质量假设：一个网页越是被高质量的网页链接，就越重要。 " \
           "总的来说就是一句话，从全局角度考虑，获取重要的信。 "
           
# 文本摘要(summarize, 默认接口)
sents = macropodus.summarize(summary)
print(sents)

# 文本摘要(summarization, 可定义方法, 提供9种文本摘要方法, 'lda', 'mmr', 'textrank', 'text_teaser')
sents = macropodus.summarization(text=summary, type_summarize="lda")
print(sents)

新词发现

新词发现主要使用凝固度, 左熵, 右熵, 词频等方案, 综合考虑

import macropodus

summary = "PageRank算法简介。" \
           "是上世纪90年代末提出的一种计算网页权重的算法! " \
           "当时，互联网技术突飞猛进，各种网页网站爆炸式增长。 " \
           "业界急需一种相对比较准确的网页重要性计算方法。 " \
           "是人们能够从海量互联网世界中找出自己需要的信息。 " \
           "百度百科如是介绍他的思想:PageRank通过网络浩瀚的超链接关系来确定一个页面的等级。 " \
           "Google把从A页面到B页面的链接解释为A页面给B页面投票。 " \
           "Google根据投票来源甚至来源的来源，即链接到A页面的页面。 " \
           "和投票目标的等级来决定新的等级。简单的说， " \
           "一个高等级的页面可以使其他低等级页面的等级提升。 " \
           "具体说来就是，PageRank有两个基本思想，也可以说是假设。 " \
           "即数量假设：一个网页被越多的其他页面链接，就越重）。 " \
           "质量假设：一个网页越是被高质量的网页链接，就越重要。 " \
           "总的来说就是一句话，从全局角度考虑，获取重要的信。 "
           
# 新词发现(findword, 默认接口)
sents = macropodus.find(text=summary, use_type="text", use_avg=False, use_filter=False, use_output=True, freq_min=2, len_max=5, entropy_min=2.0, aggregation_min=3.2)
print(sents)

关键词

关键词抽取使用的是textrank, 边关系构建: 1. 字向量构建句向量; 2. 余弦相似度计算边得分

import macropodus

sent = "斗鱼属，Macropodus (1801)，鲈形目斗鱼科的一属鱼类。本属鱼类通称斗鱼。因喜斗而得名。分布于亚洲东南部。中国有2种，即叉尾斗鱼，分布于长江及以南各省；叉尾斗鱼，分布于辽河到珠江流域。其喜栖居于小溪、河沟、池塘、稻田等缓流或静水中。雄鱼好斗，产卵期集草成巢，雄鱼口吐粘液泡沫，雌鱼产卵其中，卵浮性，受精卵在泡沫内孵化。雄鱼尚有护卵和护幼现象。"
# 关键词(keyword)
sents = macropodus.keyword(sent)
print(sents)

命名实体提取

ner, albert+bilstm+crf网络架构, 最大支持126个字符;
需要安装tensorflow==1.15.0, keras-bert==0.80.0, keras-adaptive-softmax==0.6.0(pip安装不默认下载, 1.15.0以下未实验, 1.13以上应该可以);
需要下载模型(pip安装不默认下载, 将ner_albert_people_1998覆盖到安装目录macropodus/data/model);
模型地址在https://pan.baidu.com/s/1I3vydhmFEQ9nuPG2fDou8Q, 提取码：rket;

import macropodus

summary = "美丽的广西是我国华南地区的一颗璀璨的明珠,山清水秀生态美,风生水起万象新。"
res_ner = macropodus.ner(summary)
print(res_ner)
res_ners = macropodus.ners([summary])
print(res_ners)

词性标注

pos tag, albert+bilstm+crf网络架构, 最大支持126个字符;
需要安装tensorflow==1.15.0, keras-bert==0.80.0, keras-adaptive-softmax==0.6.0(pip安装不默认下载, 1.15.0以下未实验, 1.13以上应该可以);
需要下载模型(pip安装不默认下载, 将tag_albert_people_1998覆盖到安装目录macropodus/data/model);
模型地址在https://pan.baidu.com/s/1I3vydhmFEQ9nuPG2fDou8Q, 提取码：rket;

import macropodus

summary = "美丽的广西是我国华南地区的一颗璀璨的明珠,山清水秀生态美,风生水起万象新。"
res_postag = macropodus.postag(summary)
print(res_postag)
res_postags = macropodus.postags([summary])
print(res_postags)

常用小工具(tookit)

工具包括科学计算器, 中文繁体-简体转换, 阿拉伯-中文数字转换, 罗马数字-阿拉伯数字转换, 中文拼音

import macropodus

sen_calculate = "23 + 13 * (25+(-9-2-5-2*3-6/3-40*4/(2-3)/5+6*3))加根号144你算得几多"
sen_chi2num = "三千零七十八亿三千零十五万零三百一十二点一九九四"
sen_num2chi = 1994.1994
sen_roman2num = "IX"
sen_num2roman = 132
# tookit, 科学计算器
score_calcul = macropodus.calculate(sen_calculate)
print(score_calcul)
# tookit, 中文数字转阿拉伯
res_chi2num = macropodus.chi2num(sen_chi2num)
print(res_chi2num)
# tookit, 阿拉伯数字转中文
res_num2chi = macropodus.num2chi(sen_num2chi)
print(res_num2chi)
# tookit, 阿拉伯数字转罗马数字
res_roman2num = macropodus.roman2num(sen_roman2num)
print(res_roman2num)
# tookit, 罗马数字转阿拉伯数字
res_num2roman = macropodus.num2roman(sen_num2roman)
print(res_num2roman)
# 中文汉字转拼音
res_pinyin = macropodus.pinyin(summary)
print(res_pinyin)
# 中文繁体转简体
res_zh2han = macropodus.zh2han(summary)
print(res_zh2han)
# 中文简体转繁体
res_han2zh = macropodus.han2zh(res_zh2han)
print(res_han2zh)

参考/引用

StringPreHandler(提取数字,纯数字):https://github.com/zhanzecheng/Time_NLP
textrank_gensim: https://github.com/RaRe-Technologies/gensim
最大概率(DAG-动态规划)词典分词: https://github.com/fxsjy/jieba
CRF(-未解决): https://github.com/BrikerMan/Kashgari

Reference

For citing this work, you can refer to the present GitHub project. For example, with BibTeX:

@misc{Macropodus,
    howpublished = {\url{https://github.com/yongzhuo/Macropodus}},
    title = {Macropodus},
    author = {Yongzhuo Mo},
    publisher = {GitHub},
    year = {2020}
}

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