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https://github.com/thunlp/THUCTC

An Efficient Chinese Text Classifier
https://github.com/thunlp/THUCTC

chinese-nlp nlp

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An Efficient Chinese Text Classifier

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README

        

# THUCTC: 一个高效的中文文本分类工具

## 目录
* [项目介绍](#项目介绍)
* [使用方法](#使用方法)
* [样例程序](#样例程序)
* [中文文本分类数据集THUCNews](#中文文本分类数据集THUCNews)
* [测试结果](#测试结果)
* [注意事项](#注意事项)
* [开源协议](#开源协议)
* [相关论文](#相关论文)
* [作者](#作者)

## 项目介绍

THUCTC(THU Chinese Text Classification)是由清华大学自然语言处理实验室推出的中文文本分类工具包,能够自动高效地实现用户自定义的文本分类语料的训练、评测、分类功能。文本分类通常包括特征选取、特征降维、分类模型学习三个步骤。如何选取合适的文本特征并进行降维,是中文文本分类的挑战性问题。我组根据多年在中文文本分类的研究经验,在THUCTC中选取二字串bigram作为特征单元,特征降维方法为Chi-square,权重计算方法为tfidf,分类模型使用的是LibSVM或LibLinear。THUCTC对于开放领域的长文本具有良好的普适性,不依赖于任何中文分词工具的性能,具有准确率高、测试速度快的优点。

## 使用方法

我们提供了两种方式运行工具包:

1. 使用java开发工具,例如eclipse,将包括lib\THUCTC_java_v1.jar在内的lib文件夹下的包导入自己的工程中,仿照Demo.java程序调用函数即可。

2. 使用根目录下的THUCTC_java_v1_run.jar运行工具包。

使用命令 `java -jar THUCTC_java_v1.jar + 程序参数`

#### 运行参数

* [-c CATEGORY_LIST_FILE_PATH] 从文件中读入类别信息。该文件中每行包含且仅包含一个类别名称。
* [-train TRAIN_PATH] 进行训练,并设置训练语料文件夹路径。该文件夹下每个子文件夹的名称都对应一个类别名称,内含属于该类别的训练语料。若不设置,则不进行训练。
* [-test EVAL_PATH] 进行评测,并设置评测语料文件夹路径。该文件夹下每个子文件夹的名称都对应一个类别名称,内含属于该类别的评测语料。若不设置,则不进行评测。也可以使用-eval。
* [-classify FILE_PATH] 对一个文件进行分类。
* [-n topN] 设置返回候选分类数,按得分大小排序。默认为1,即只返回最可能的分类。
* [-svm libsvm or liblinear] 选择使用libsvm还是liblinear进行训练和测试,默认使用liblinear。
* [-l LOAD_MODEL_PATH] 设置读取模型路径。
* [-s SAVE_MODEL_PATH] 设置保存模型路径。
* [-f FEATURE_SIZE] 设置保留特征数目,默认为5000。
* [-d1 RATIO] 设置训练集占总文件数比例,默认为0.8。
* [-d2 RATIO] 设置测试集占总文件数比例,默认为0.2。
* [-e ENCODING] 设置训练及测试文件编码,默认为UTF-8。
* [-filter SUFFIX] 设置文件后缀过滤。例如设置“-filter .txt”,则训练和测试时仅考虑文件名后缀为.txt的文件。

## 样例程序

我们随工具包提供了一个调用THUCTC的样例代码Demo.java,其中实现了三种功能:

1. 对文本进行训练并测试(runTrainAndTest);
2. 读取已经训练好的模型,对文件进行分类(runLoadModelAndUse);
3. 按照自己的想法添加训练文件,训练模型(AddFilesManuallyAndTrain);

### BasicTextClassifier类接口说明

BasicTextClassifier 是系统的入口类,提供多种设置接口供使用者调用。利用此入口类可以从文件中读入别信息、设置训练语料路径、设置训练参数以及模型保存路径等。

其中常用的类成员函数包括:

* `public void Init(String[] args)`

功能:输入运行参数,初始化系统。

* `public void runAsBigramChineseTextClassifier()`

功能:根据参数,运行系统。

* `public boolean loadCategoryListFromFile(String filePath)`

功能:从文件中获取分类列表,等同于参数`-c filePath`

* `public boolean loadCategoryListFromFolder(String folder)`

功能:从文件夹中获取分类列表

* `public void addTrainingText(String category, String filename)`

功能:给定类别,添加训练文本

* `public void addfiles(String filename)`

功能:根据训练文件所在的文件夹名称,自动判别类别并加入训练,等同于参数`-train filename`

* `public ClassifyResult[] classifyFile(String filepath, int topN)`

功能:对一个文件进行分类,返回前 topN 个分类结果。如果输入的 filepath 是文件夹,则只会在 Console 中打印每个子文件的分类结果,返回值是空数组,等同于参数`-classify filepath -n topN`

* `public ClassifyResult[] classifyText(String text, int topN)`

功能:对一个文本进行分类,返回前 topN 个分类结果

* `public void testfiles(String filename)`

功能:对文件进行自动分类测试,等同于参数`-test filename`

* `public double getPrecision()`

功能:获得测试准确率

## 中文文本分类数据集THUCNews

THUCNews是根据新浪新闻RSS订阅频道2005~2011年间的历史数据筛选过滤生成,包含74万篇新闻文档(2.19 GB),均为UTF-8纯文本格式。我们在原始新浪新闻分类体系的基础上,重新整合划分出14个候选分类类别:财经、彩票、房产、股票、家居、教育、科技、社会、时尚、时政、体育、星座、游戏、娱乐。使用THUCTC工具包在此数据集上进行评测,准确率可以达到88.6%。

数据集请登录[thuctc.thunlp.org](http://thuctc.thunlp.org)网站填写个人信息进行下载。

## 测试结果

文本分类的性能评价有多种指标,其中主流的文本分类评价指标包括准确率、召回率、F-measure、微平均与宏平均等。其中,微平均指所有样本的测试结果的算数平均值,宏平均指所有类别的测试结果的算数平均值。我们的测试也主要对这些指标进行测试。
我们选取上节介绍的数据集进行测试,测试时使用以下参数组合`(-d1 -d2),(-f)`:

* `-d1 0.7 -d2 0.3 -f 5000` 微平均为最优

|类别|正确率|召回率|F-measure|
|:----:|----:|----:|----:|
|体育|0.979|0.990|0.985|
|娱乐|0.946|0.958|0.952|
|家具|0.864|0.832|0.848|
|彩票|0.813|0.757|0.779|
|房产|0.973|0.972|0.973|
|教育|0.911|0.879|0.895|
|时尚|0.746|0.874|0.805|
|时政|0.780|0.901|0.836|
|星座|0.816|0.516|0.632|
|游戏|0.922|0.594|0.707|
|社会|0.836|0.820|0.828|
|科技|0.850|0.921|0.884|
|股票|0.895|0.833|0.863|
|财经|0.772|0.685|0.726|
|宏平均|0.861|0.823|0.842|
|微平均|0.884|||

* `-d1 0.8 -d2 0.2 -f 20000` 宏平均为最优

|类别|正确率|召回率|F-measure|
|:----:|----:|----:|----:|
|体育|0.979|0.986|0.983|
|娱乐|0.936|0.966|0.951|
|家具|0.871|0.883|0.877|
|彩票|0.967|0.862|0.911|
|房产|0.957|0.953|0.955|
|教育|0.887|0.850|0.868|
|时尚|0.868|0.881|0.875|
|时政|0.764|0.868|0.813|
|星座|0.974|0.618|0.756|
|游戏|0.922|0.536|0.678|
|社会|0.796|0.802|0.799|
|科技|0.845|0.882|0.863|
|股票|0.858|0.854|0.856|
|财经|0.779|0.656|0.713|
|宏平均|0.886|0.829|0.856|
|微平均|0.875|||

## 注意事项

1. 使用工具进行训练和测试时,训练语料和测试语料请严格按照如下格式放置:

```
Train(Test)\
类别1\
1.txt
2.txt
3.txt
...
n.txt
类别2\
...
...
类别n\
...
```

2. 该工具是通用的中文文本分类工具包,在针对中文文本进行分类时,选取二字串bigram作为特征单元是经过全面的实验分析和比较的。但在针对英文文本进行分类时,我们不保证选取二字串bigram作为特征单元的效果是最优的。
3. 在进行训练模型时,请注意根据自己的语料大小设置相应的使用内存上限。例如语料大小为2GB的时候,至少设置使用内存大小为4GB(-Xmx4096m)。如若程序执行缓慢,请调大使用内存上限。
4. 由于window系统上java使用内存的限制(大约在1GB),请避免在window系统上使用较大的语料进行训练。

## 开源协议

1. THUCTC面向国内外大学、研究所、企业以及个人研究者免费开放源。
2. 如有机构或个人拟将THUCTC用于商业目的,请发邮件至[email protected]洽谈技术许可协议。
3. 欢迎对该工具包的任何宝贵意见和建议,请发邮件至[email protected]
4. 如果您在THUCTC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THUCTC”,并按如下格式引用:

* **中文:郭志芃,赵宇,郑亚斌,司宪策,刘知远,孙茂松. THUCTC:一个高效的中文文本分类工具包. 2016.**

* **英文: Zhipeng Guo, Yu Zhao, Yabin Zheng, Xiance Si, Zhiyuan Liu, Maosong Sun. THUCTC: An Efficient Chinese Text Classifier. 2016.**
5. 本工具包采用[LibSVM](http://www.csie.ntu.edu.tw/~cjlin/libsvm/index.html)和[Liblinear](https://www.csie.ntu.edu.tw/~cjlin/liblinear/)实现分类算法,特此致谢。该模块遵守[LibSVM](https://www.csie.ntu.edu.tw/~cjlin/libsvm/COPYRIGHT)/[Liblinear](https://www.csie.ntu.edu.tw/~cjlin/liblinear/COPYRIGHT)工具包指定的协议。

## 相关论文

* Jingyang Li, Maosong Sun. Scalable Term Selection for Text Categorization. Proc. of the 2007 Joint Conference on Empirical Methods in Natural Language Processing and Computational Natural Language Learning (EMNLP-CoNLL), Prague, Czech Republic, 2007, pp. 774-782.

* Jingyang Li, Maosong Sun, Xian Zhang. A Comparison and Semi-Quantitative Analysis of Words and Character-Bigrams as Features in Chinese Text Categorization. Proc. of the 2006 Joint Conference of the International Committee on Computational Linguistics and the Association for Computational Linguistics (COLING-ACL 2006), Sydney, Australia, 2006, pp. 545-552.

## 作者

指导教师:Maosong Sun(孙茂松教授)

贡献者:Zhipeng Guo(郭志芃),Yu Zhao(赵宇),Yabin Zheng(郑亚斌),Xiance Si(司宪策),Zhiyuan Liu(刘知远).

使用者如有任何问题、建议和意见,欢迎发邮件至 [email protected]