CRF词法分析

CRF中文分词、词性标注与命名实体识别

这是另一套基于CRF的词法分析系统，类似感知机词法分析器，提供了完善的训练与分析接口。

CRF的效果比感知机稍好一些，然而训练速度较慢，也不支持在线学习。

默认模型训练自OpenCorpus/pku98/199801.txt，随1.6.2以上版本发布。

语料格式等与感知机词法分析器相同，请先阅读《感知机词法分析器》。

中文分词

训练

        CRFSegmenter segmenter = new CRFSegmenter(null);
        segmenter.train("data/test/pku98/199801.txt", CWS_MODEL_PATH);

输出为HanLP私有的二进制模型，有兴趣的话还可以通过命令导出为兼容CRF++的纯文本格式。

java -cp hanlp.jar com.hankcs.hanlp.model.crf.crfpp.crf_learn -T cws.bin cws.txt

与CRF++兼容

由于C++的运行效率和内存效率优于Java，所以推荐直接利用CRF++执行大规模训练。

首先将人民日报语料转换为CRF++格式：

        CRFSegmenter segmenter = new CRFSegmenter(null);
        segmenter.convertCorpus("data/test/pku98/199801.txt", "data/test/crf/cws-corpus.tsv");

然后准备一份特征模板，或者直接用HanLP默认的：

        segmenter.dumpTemplate("data/test/crf/cws-template.txt");

接着用CRF++的crf_learn执行训练：

crf_learn cws-template.txt cws-corpus.tsv cws -t

• 此处必须使用-t命令CRF++输出文本格式的模型cws.txt
• HanLP只兼容CRF++的文本模型，不兼容二进制

将cws.txt格式的模型传入CRFSegmenter或CRFLexicalAnalyzer的构造函数即可创建分词器，同时HanLP会自动创建二进制缓存.txt.bin，下次加载耗时将控制在数百毫秒内。

预测

可通过如下方式加载：

        CRFSegmenter segmenter = new CRFSegmenter(CWS_MODEL_PATH);
        List<String> wordList = segmenter.segment("商品和服务");
        System.out.println(wordList);

不传入模型路径时将默认加载配置文件指定的模型。

词性标注

CRF词性标注器的训练与加载与中文分词类似，对应CRFPOSTagger。

命名实体识别

CRF命名实体识别也是类似的用法，对应CRFNERecognizer。

CRF词法分析器

训练了1至3个模型后，可以构造CRF词法分析器：

    /**
     * 构造CRF词法分析器
     *
     * @param cwsModelPath CRF分词器模型路径
     * @param posModelPath CRF词性标注器模型路径
     * @param nerModelPath CRF命名实体识别器模型路径
     */
    public CRFLexicalAnalyzer(String cwsModelPath, String posModelPath, String nerModelPath) throws IOException
    
    /**
     * 加载配置文件指定的模型
     *
     * @throws IOException
     */
    public CRFLexicalAnalyzer() throws IOException

构造后可以调用analyze接口或与旧接口兼容的seg:

        CRFLexicalAnalyzer analyzer = new CRFLexicalAnalyzer();
        String[] tests = new String[]{
            "商品和服务",
            "上海华安工业（集团）公司董事长谭旭光和秘书胡花蕊来到美国纽约现代艺术博物馆参观",
            "微软公司於1975年由比爾·蓋茲和保羅·艾倫創立，18年啟動以智慧雲端、前端為導向的大改組。" // 支持繁体中文
        };
        for (String sentence : tests)
        {
            System.out.println(analyzer.analyze(sentence));
            System.out.println(analyzer.seg(sentence));
        }

在1.6.2以上版本中，所有的词法分析接口都同时支持简繁。

参考文献

1. CRF++模型格式说明
2. CRF分词的纯Java实现
3. CRF++代码分析
4. 鸣谢：在zhifac的crf4j 基础上做了一些优化与改进
5. 条件随机场