当前文档词语A出现1000次, 词语B出现10次, 词A的置信度一定比B更高吗?

1. 前言

TFIDF值不仅仅取决于一个词在当前文档中的出现次数(即词频TF),还受到该词在整个文档集合中的分布情况(即逆文档频率IDF)的影响。具体来说,TFIDF值由两个部分组成:

1. 词频 (Term Frequency, TF):这个词在当前文档中出现的频率。
2. 逆文档频率 (Inverse Document Frequency, IDF):这个词在整个文档集合中的稀缺性。

2. 词频 (TF)

 

定义:某个词在当前文档中出现的次数除以文档中总词数。
公式
\[ \text{TF}(t) = \frac{\text{词t在文档中出现的次数}}{\text{文档中总词数}} \]

3. 逆文档频率 (IDF)

定义:衡量一个词在整个文档集合中的普遍重要性。如果一个词在很多文档中都出现,那么它的IDF值会较低;反之,如果一个词只在少数文档中出现,那么它的IDF值会较高。
公式
\[ \text{IDF}(t) = \log\left(\frac{\text{总文档数}}{\text{包含词t的文档数} + 1}\right) \]

4. TFIDF值

定义:将词频和逆文档频率结合起来,计算出一个词在当前文档中的重要性。
公式
\[ \text{TFIDF}(t) = \text{TF}(t) \times \text{IDF}(t) \]

5. 例子

假设我们有两个词 ab,它们在当前文档中的出现次数如下:

a 在当前文档中出现10次。
b 在当前文档中出现1000次。

但是,在整个文档集合中,这两个词的分布情况不同:

a 出现在大多数文档中(例如80%的文档)。
b 只出现在少数文档中(例如5%的文档)。

5.1 计算过程

假设总文档数为1000个文档:

a 的IDF
\[ \text{IDF}(a) = \log\left(\frac{1000}{0.8 \times 1000 + 1}\right) \approx \log(1.25) \approx 0.0969 \]

b 的IDF
\[ \text{IDF}(b) = \log\left(\frac{1000}{0.05 \times 1000 + 1}\right) \approx \log(19.6078) \approx 1.292 \]

假设当前文档中有1000个词:

a 的TF
\[ \text{TF}(a) = \frac{10}{1000} = 0.01 \]

b 的TF
\[ \text{TF}(b) = \frac{1000}{1000} = 1.0 \]

5.2 计算TFIDF值

a 的TFIDF
\[ \text{TFIDF}(a) = 0.01 \times 0.0969 \approx 0.000969 \]

b 的TFIDF
\[ \text{TFIDF}(b) = 1.0 \times 1.292 \approx 1.292 \]

6. 结论

  • 即使词 a 在当前文档中出现次数较少(10次),但由于它在大多数文档中都出现,其IDF值很低,导致最终的TFIDF值也很低。相反,词 b 尽管在当前文档中出现次数非常多(1000次),但由于它只在少数文档中出现,其IDF值很高,因此最终的TFIDF值也较高。
  • 这说明,TFIDF值不仅取决于词在当前文档中的出现频率,还取决于这个词在整个文档集合中的稀缺性。一个词在当前文档中出现次数多并不意味着它的TFIDF值就高,还需要考虑它在整个文档集合中的分布情况。
  • 所以,训练模型时使用的语料素材非常重要。

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