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THULAC.so:一个高效的中文词法分析工具包

##目录

##项目介绍

THULAC(THU Lexical Analyzer for Chinese)由清华大学自然语言处理与社会人文计算实验室研制推出的一套中文词法分析工具包,具有中文分词和词性标注功能。THULAC具有如下几个特点:

  1. 能力强。利用我们集成的目前世界上规模最大的人工分词和词性标注中文语料库(约含5800万字)训练而成,模型标注能力强大。
  2. 准确率高。该工具包在标准数据集Chinese Treebank(CTB5)上分词的F1值可达97.3%,词性标注的F1值可达到92.9%,与该数据集上最好方法效果相当。
  3. 速度较快。同时进行分词和词性标注速度为300KB/s,每秒可处理约15万字。只进行分词速度可达到1.3MB/s。

##编译和安装

  • C++.so版(可用于可调用lib文件的其他语言的程序,例如python语言)现只支持Linux环境

      在当前路径下运行
      make
      会在当前目录下得到libthulac.so
    

##使用方式 ###1.分词和词性标注程序 ####1.1.调用方法

  • C++.so版(以python2.7版调用为例)

    python2.7语言可以通过使用ctypes库调用C++的lib文件使用C++程序中的接口,其好处就是避免了python速度慢的特征。

    代码示例

     from ctypes import *
     import os.path
     
     _lib = None
     
     def init(model_path='', user_dict_path='', pre_alloc_size=1024*1024*16, t2s=False, just_seg=False):
     	global _lib
         if _lib == None:
     	    path = os.path.dirname(os.path.realpath(__file__)) #设置so文件的位置
         	_lib = cdll.LoadLibrary(path+'/libthulac.so') #读取so文件
             if len(model_path) == 0:
     	        model_path = path+'/models' #获取models文件夹位置
        	 return _lib.init(c_char_p(model_path), c_char_p(user_dict_path), pre_alloc_size, int(t2s), int(just_seg)) #调用接口进行初始化
        	 
     def clear():
     	if _lib != None: _lib.deinit()
     	
     def seg(data):
     	assert _lib != None
         r = _lib.seg(c_char_p(data))
         assert r > 0
         p = _lib.getResult()
         s = cast(p,c_char_p)
         d = '%s'%s.value
         _lib.freeResult();
         return d.split(' ')
         
     if __name__ == '__main__':
         init() #模型等文件预读取和初始化
    		d = '我爱北京天安门' #待分词的句子
         print ' '.join(seg(d)) #输出分词结果
     	clear() # 释放内存
    

####1.2.初始化参数 t2s bool 将句子从繁体转化为简体 just_seg bool 只进行分词,不进行词性标注 user_dict_path String 设置用户词典,用户词典中的词会被打上uw标签。词典中每一个词一行,UTF8编码 model_path dir String 设置模型文件所在文件夹,默认为models/ pre_alloc_size int 设置返回结果的长度,超过设定长度会被自动截取。

###2.获取模型

THULAC需要分词和词性标注模型的支持,获取下载好的模型用户可以登录thulac.thunlp.org网站填写个人信息进行下载,并放到THULAC的根目录即可,或者使用参数-model_dir dir指定模型的位置。

###3.与C++版和python版性能对比

我们使用python语言调用THULAC.so版与THULAC-C++版THULAC-python版进行了对比测试。

THULAC.so版本处理速度为535KB/s
THULAC(C++)版处理速度为1220KB/s
THULAC-python版处理速度为5KB/s

##代表分词软件的性能对比 我们选择LTP、ICTCLAS、结巴分词等国内代表分词软件与THULAC做性能比较。我们选择Windows作为测试环境,根据第二届国际汉语分词测评发布的国际中文分词测评标准,对不同软件进行了速度和准确率测试。

在第二届国际汉语分词测评中,共有四家单位提供的测试语料(Academia Sinica、 City University 、Peking University 、Microsoft Research), 在评测提供的资源icwb2-data中包含了来自这四家单位的训练集(training)、测试集(testing), 以及根据各自分词标准而提供的相应测试集的标准答案(icwb2-data/scripts/gold).在icwb2-data/scripts目录下含有对分词进行自动评分的perl脚本score。

我们在统一测试环境下,对若干流行分词软件和THULAC进行了测试,使用的模型为各分词软件自带模型。THULAC使用的是随软件提供的简单模型Model_1。评测环境为 Intel Core i5 2.4 GHz 评测结果如下:

msr_test(560KB)

Algorithm Time Precision Recall
LTP-3.2.0 3.21s 0.867 0.896
ICTCLAS(2015版) 0.55s 0.869 0.914
jieba 0.26s 0.814 0.809
THULAC 0.62s 0.877 0.899

pku_test(510KB)

Algorithm Time Precision Recall
LTP-3.2.0 3.83s 0.960 0.947
ICTCLAS(2015版) 0.53s 0.939 0.944
jieba 0.23s 0.850 0.784
THULAC 0.51s 0.944 0.908

除了以上在标准测试集上的评测,我们也对各个分词工具在大数据上的速度进行了评测,结果如下:

CNKI_journal.txt(51 MB)

Algorithm Time Speed
LTP-3.2.0 348.624s 149.80KB/s
ICTCLAS(2015版) 106.461s 490.59KB/s
jieba 22.5583s 2314.89KB/s
THULAC(C++版) 42.625s 1221.05KB/s

##词性解释 n/名词 np/人名 ns/地名 ni/机构名 nz/其它专名 m/数词 q/量词 mq/数量词 t/时间词 f/方位词 s/处所词 v/动词 vm/能愿动词 vd/趋向动词 a/形容词 d/副词 h/前接成分 k/后接成分 i/习语 j/简称 r/代词 c/连词 p/介词 u/助词 y/语气助词 e/叹词 o/拟声词 g/语素 w/标点 x/其它

##THULAC模型介绍

  1. 我们随THULAC源代码附带了简单的分词模型Model_1,仅支持分词功能。该模型由人民日报分词语料库训练得到。

  2. 我们随THULAC源代码附带了分词和词性标注联合模型Model_2,支持同时分词和词性标注功能。该模型由人民日报分词和词性标注语料库训练得到。

  3. 我们还提供更复杂、完善和精确的分词和词性标注联合模型Model_3和分词词表。该模型是由多语料联合训练训练得到(语料包括来自多文体的标注文本和人民日报标注文本等)。由于模型较大,如有机构或个人需要,请填写“doc/资源申请表.doc”,并发送至 thunlp@gmail.com ,通过审核后我们会将相关资源发送给联系人。

##注意事项

该工具目前仅处理UTF8编码中文文本,之后会逐渐增加支持其他编码的功能,敬请期待。

##其他语言实现

###THULAC(C++版) https://github.com/thunlp/THULAC

###THULAC(Java版) https://github.com/thunlp/THULAC-Java

###THULAC(Python版) https://github.com/thunlp/THULAC-Python

##历史

更新时间 更新内容
2016-09-29 增加THULAC分词so版本。
2016-03-31 增加THULAC分词python版本。
2016-01-20 增加THULAC分词Java版本。
2016-01-10 开源THULAC分词工具C++版本。

##开源协议

  1. THULAC面向国内外大学、研究所、企业以及个人用于研究目的免费开放源代码。

  2. 如有机构或个人拟将THULAC用于商业目的,请发邮件至thunlp@gmail.com洽谈技术许可协议。

  3. 欢迎对该工具包提出任何宝贵意见和建议。请发邮件至thunlp@gmail.com

  4. 如果您在THULAC基础上发表论文或取得科研成果,请您在发表论文和申报成果时声明“使用了清华大学THULAC”,并按如下格式引用:

    • 中文: 孙茂松, 陈新雄, 张开旭, 郭志芃, 刘知远. THULAC:一个高效的中文词法分析工具包. 2016.

    • 英文: Maosong Sun, Xinxiong Chen, Kaixu Zhang, Zhipeng Guo, Zhiyuan Liu. THULAC: An Efficient Lexical Analyzer for Chinese. 2016.

##相关论文

  • Zhongguo Li, Maosong Sun. Punctuation as Implicit Annotations for Chinese Word Segmentation. Computational Linguistics, vol. 35, no. 4, pp. 505-512, 2009.

##作者

Maosong Sun (孙茂松,导师), Xinxiong Chen(陈新雄,博士生), Kaixu Zhang (张开旭,硕士生), Zhipeng Guo(郭志芃,本科生), Zhiyuan Liu(刘知远,助理教授).

##致谢

  • 感谢付超群带领的看盘宝团队对本工具的支持和帮助。

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An Efficient Lexical Analyzer for Chinese

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