词向量 ≈ 词嵌入
词向量 和 词嵌入 都是指，将单词转换成向量，然后再使用余弦相似度计算单词相似度。一个指向量，一个指转换成向量的过程。
稀疏向量 与 稠密向量
- 稀疏向量，大部分元素都是 <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> 0 0 </math>0，只有少数非 <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> 0 0 </math>0。稀疏向量通常用于表示高维数据，其中许多维度值为 <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> 0 0 </math>0。上一篇笔记中介绍的词袋模型就是一种稀疏向量表示。在词袋模型中，每个文档用一个向量表示，向量的长度等于词汇表中的词数量，向量的每个元素表示相应词在文档中出现的次数。由于大部分单词可能不会出现在给定的文档中，因此词袋模型中的向量通常是稀疏的。
- 稠密向量，大部分元素非 <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> 0 0 </math>0，稠密向量通常具有较低的维度。能够捕捉到更丰富的信息。 <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> W o r d 2 V e c Word2Vec </math>Word2Vec 就是一种典型的稠密向量表示。稠密向量能够捕捉词与词之间的语义和语法关系，使得具有相似含义和相关性的词在向量空间距离较近。
Word2Vec的实现方式
- <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> C B O W CBOW </math>CBOW (Continuous Bag of Words) 连续词袋模型，通过给定上下文（也叫周围词）来预测目标词（也叫中心词）
- <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> S k i p − G r a m Skip-Gram </math>Skip−Gram 跳字模型，通过给定目标词来预测上下文词。
这两种模型都是通过训练神经网络来学习词向量的。在训练过程中，通过最小化预测词和实际词之间的损失来学习词向量。当训练完成后，词向量可以从神经网络的权重中提取出来。
CBOW示意：
graph TD
A[孙悟空] --> D
B[打] --> D
C[白骨精] --> D
D{{sum}} --CBOW--> E[三: 目标词]
Skip-Gram示意：
graph TD
A[三] --> B(Skip-Gram)
B --上下文--> C[孙悟空]
B --上下文--> D[打]
B --上下文--> 白骨精
In
python
# 定义一个句子列表，后面会用这些句子来训练CBOW和Skip-Gram模型
sentences = ["Kage is Teacher", "Mazong is Boss", "Niuzong is Boss",
"Xiaobing is Student", "Xiaoxue is Student",]
# 将所有句子连接在一起，然后用空格分隔成多个单词
words = ' '.join(sentences).split()
# 构建词汇表，去除重复的词
word_list = list(set(words))
# 创建一个字典，将每个词映射到一个唯一的索引
word_to_idx = {word: idx for idx, word in enumerate(word_list)}
# 创建一个字典，将每个索引映射到对应的词
idx_to_word = {idx: word for idx, word in enumerate(word_list)}
vec_size = len(word_list) # 计算词汇表的大小
print("词汇表：", word_list) # 输出词汇表
print("词汇到索引的字典：", word_to_idx) # 输出词汇到索引的字典
print("索引到词汇的字典：", idx_to_word) # 输出索引到词汇的字典
print("词汇表大小：", vec_size) # 输出词汇表大小Out
css
词汇表： ['Xiaoxue', 'Mazong', 'Kage', 'Xiaobing', 'Student', 'Teacher', 'Niuzong', 'Boss', 'is']
词汇到索引的字典： {'Xiaoxue': 0, 'Mazong': 1, 'Kage': 2, 'Xiaobing': 3, 'Student': 4, 'Teacher': 5, 'Niuzong': 6, 'Boss': 7, 'is': 8}
索引到词汇的字典： {0: 'Xiaoxue', 1: 'Mazong', 2: 'Kage', 3: 'Xiaobing', 4: 'Student', 5: 'Teacher', 6: 'Niuzong', 7: 'Boss', 8: 'is'}
词汇表大小： 9