基于TextRank的文本摘要算法
字数 1004 2025-10-27 19:14:05
基于TextRank的文本摘要算法
题目描述
TextRank是一种基于图排序算法的无监督文本摘要方法,它通过将文本单元(如句子)视为图中的节点,利用节点之间的相似性构建边,最终根据节点权重自动提取关键句子生成摘要。本题目要求理解TextRank的核心思想、掌握图的构建方法以及权重迭代计算过程。
解题过程
1. 算法思想基础
- TextRank借鉴了Google的PageRank算法思想:将文本中的句子看作网页,句子间的相似性代替网页间的超链接
- 核心假设:与多个句子相似度高的句子更可能包含重要信息
- 无需训练数据,属于无监督方法,适用于单文档摘要
2. 文本预处理
- 将输入文档分割为句子列表:使用句号、问号等标点进行分割
- 对每个句子进行分词处理:将句子拆分为单词序列
- 去除停用词(如"的"、"是"等无实义词汇)和标点符号
- 可选步骤:进行词性标注保留名词、动词等实词
3. 构建句子相似度图
- 将每个句子作为图的一个节点
- 计算任意两个句子之间的相似度作为边权重
- 相似度计算通常采用词重叠度方法:
- 将句子表示为词语集合
- 使用改进的Jaccard系数:相似度 = 共现词语数 / (log(句子A词语数) + log(句子B词语数))
- 这种归一化处理避免长句子获得不公平优势
4. 迭代计算句子权重
- 初始化每个句子的权重为1
- 使用以下公式迭代更新权重:
WS(V_i) = (1-d) + d × Σ_{V_j∈In(V_i)} [w_ji / Σ_{V_k∈Out(V_j)} w_jk × WS(V_j)] - 其中:
- WS(V_i)表示句子i的权重
- d为阻尼系数(通常设为0.85)
- In(V_i)表示指向节点i的所有节点
- w_ji表示从句子j到句子i的相似度
- 分母部分是对节点j的所有出边权重求和
5. 收敛判断与摘要生成
- 重复迭代直到权重变化小于设定阈值(如0.0001)
- 按权重得分对句子进行降序排序
- 选择排名最高的前k个句子(k可根据摘要比例设定)
- 按原文顺序输出选定句子,形成最终摘要
6. 关键参数说明
- 阻尼系数d:控制随机跳转概率,通常取0.85
- 收敛阈值:决定迭代精度,常用0.0001
- 窗口大小:计算相似度时考虑的词语窗口
- 摘要比例:通常取原文长度的20%-30%
通过这种基于图排序的方法,TextRank能有效识别文本中的核心句子,生成质量较高的自动摘要。