基于BERT的语义相似度计算算法
字数 901 2025-11-02 00:38:37
基于BERT的语义相似度计算算法
题目描述:这个算法使用BERT模型计算两个文本之间的语义相似度。与传统的基于词重叠或TF-IDF的方法不同,BERT能够深入理解语义,捕捉文本的深层含义。算法核心是将两个文本输入BERT模型,获取其语义表示,然后计算表示向量之间的相似度。
解题过程:
- 文本预处理
- 对两个输入文本进行标准化处理:转换为小写、去除特殊字符、分词等
- 添加BERT所需的特殊标记:[CLS]标记表示序列开头,[SEP]标记分隔两个句子
- 例如:"今天天气很好"和"阳光明媚的日子"处理后变为:"[CLS] 今天 天气 很好 [SEP] 阳光 明媚 的 日子 [SEP]"
- 输入表示构建
- Token嵌入:将每个词转换为对应的词向量
- 段落嵌入:区分两个文本,第一个文本的所有token用0表示,第二个文本用1表示
- 位置嵌入:记录每个token在序列中的位置信息
- 将三种嵌入相加得到最终的输入表示
- BERT编码处理
- 将构建好的输入表示输入BERT模型
- BERT通过多层Transformer encoder进行深度编码
- 每层都包含自注意力机制和前馈神经网络
- 模型输出每个token对应的上下文相关表示向量
- 语义表示提取
- 常用两种策略获取文本的整体表示:
a) 使用[CLS]标记对应的输出向量作为整个序列的语义表示
b) 对所有token的输出向量进行平均池化或最大池化 - [CLS]向量经过专门训练,适合用于分类和相似度任务
- 相似度计算
- 获取两个文本的语义表示向量后,计算它们之间的相似度
- 常用余弦相似度公式:similarity = (A·B) / (||A|| × ||B||)
- 余弦相似度范围在[-1,1]之间,值越大表示语义越相似
- 也可使用欧氏距离、曼哈顿距离等其他相似度度量方法
- 结果解释与应用
- 相似度得分接近1表示语义高度相似
- 得分接近0或负数表示语义不相关或相反
- 可设置阈值进行语义匹配判断,如>0.8认为相似
- 应用于问答系统、文本检索、重复检测等场景
这个算法的优势在于能够理解同义词、反义词和复杂的语义关系,比基于表面特征的相似度计算方法更加准确和鲁棒。