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词嵌入要解决什么问题

在自然语言系统中，词被看作最为基本的单元，如何将词进行向量化表示是一个很基本的问题，词嵌入（word embedding）就是把词映射为低维实数域向量的技术。

下面先介绍几种词的离散表示技术，然后总结其缺点，最后介绍词的分布式表示及其代表技术（word2vec）。

词的离散表示

• One-hot表示

  根据语料构造一个大小为V的词汇表，并为每一个词分配一个id。

  每个词都可以表示为一个V维向量，除了该词id对应的维度为1外，其余维度为0。

• n-gram

  与One-hot类似，只是统计单元由单个的词变成了连续的几个词，如2-gram是统计连续的两个单词构造词典。

• 离散表示的缺点

  • 词向量维度随着词汇表大小的增长而增长带来的内存问题；
  • 词向量过于稀疏，浪费内存，丢失信息；
  • 无法衡量词和词之间的关系。

词的分布式表示

词的分布式表示的核心思想是：一个词是由这个词的周边词汇一起来构成精确的语义信息，因此可以用一个词附近的其他词来表示该词。词的分布式表示有以下几种代表方法：

• 共现矩阵

  使用固定大小的滑窗统计词与词在窗口内的共现次数，然后将每个词表示为一个大小为V的矩阵，每个维度为该词与该维度对应词的共现次数。

  共现矩阵方法仍然会存在内存问题以及稀疏性问题。

• Word2Vec

  谷歌2013年提出的Word2Vec是目前最常用的词嵌入模型之一，它实