使用fasttext来构建你的第一个文本分类器
前言
最近在做一些意图识别方面的工作，所以尝试一下用 fasttext 做一个文本分类器，学习记录如下。
简介
首先，我们使用 fasttext 的目的是什么？是文本分类，即对一个词语，给出它所属于的类别。
文本分类的目标是将文档（如电子邮件，博文，短信，产品评论等）分为一个或多个类别。 这些类别可以是根据评论分数，垃圾邮件与非垃圾邮件来划分，或者文档的编写语言。 如今，构建这种分类器的主要方法是机器学习，即从样本中学习分类规则。 为了构建这样的分类器，我们需要标注数据，它由文档及其相应的类别（也称为标签或标注）组成。
什么是 fasttext 呢？
FastText 是 Facebook 开源的一款快速文本分类器，提供简单而高效的文本分类和表征学习的方法，精度接近深度模型但是速度更快。
原理
原理这部分要跳过了，因为网上的原理文章特别多，如果各位感兴趣的话可以移步 google 搜索或者文末相关文章。我在那里放了几个链接。
至于本文，首先网上的原理文章讲的普遍都不错。其次我对原理的了解程度完全不能让我在这里清楚的写出来，毕竟我只是个可怜的工程师。实现它，干上线才是我的宿命。
实际应用
首先要理解，fasttext 只是一个工具包，怎么使用它，用什么方式来实现它都是可选的。这里我选择的是使用命令行来训练模型，之后用 java 语言提供在线服务。当然你可以选择使用各种语言来进行训练和服务，因为有多种语言的 fasttext 包。
下载安装
我们可以直接下载正式发布的某个版本，
wget https://github.com/facebookresearch/fastText/archive/v0.1.0.zip
unzip v0.1.0.zip我个人更加推荐直接 clone 它在 github 上的项目，即执行：
git clone git@github.com:facebookresearch/fastText.git之后进入他的目录，执行 make 即可。
安装完毕之后，可以直接执行不带任何参数的命令，可以获取相关的帮助手册。
处理数据
官网的教程是使用 传送门 的一部分数据进行训练，这当然可以，但是我觉得大家可能更想看一些中文的训练样本。
首先给大家介绍一下训练样本的格式。如下：
__label__name 呼 延 十
__label__name 张 伟
__label__city 北京
__label__city 西安文本文件的每一行都包含一条训练样本，其后是相应的文档。 所有标签都以 label 前缀开始，这就是 fastText 如何识别标签或单词是什么。 然后对模型进行训练，以预测给定文档的标签。
注意，当你生成你的样本之后，需要区分开训练集和测试集，一般情况下我们使用训练：测试=8:2的比例。
我个人的训练样本中，包含城市名 (area), 人名 (name), 以及其他一些标签。训练样本 4 千万条，测试样本 1 千万条。基本上使用已经确定的一些词典生成。为了提升效果，样本尽可能准确，且数量尽量多一些。
训练
执行下面的命令，然后你会看到类似于下面的输出，等待运行完成（其中 input 是你的训练数据，output 是你输出的模型文件名称）:
./fasttext supervised -input data.train -output model_name
Read 0M words
Number of words: 14598
Number of labels: 734
Progress: 100.0% words/sec/thread: 75109 lr: 0.000000 loss: 5.708354 eta: 0h0m 训练完成之后，你可以这样运行你的测试集来查看一些关键指标：
其中 test 之后紧接着是你的模型文件以及测试数据集。下面的指标是精确率和召回率。这个在后面解释。
./fasttext test model_name.bin data.test
N 3000
P@5 0.0668
R@5 0.146
Number of examples: 3000为了直观的测试一些常见 case 的结果，我们可以运行命令，交互式的进行一些测试。我的一些测试如下：
.
调优
首先这是对精确度和召回率的定义。
精确度是由 fastText 所预测标签中正确标签的数量。 召回率是所有真实标签中被成功预测出的标签数量。 我们举一个例子来说明这一点：
Why not put knives in the dishwasher?
在 Stack Exchange 上，这句话标有三个标签：equipment，cleaning 和 knives。 模型预测出的标签前五名可以通过以下方式获得：
>> ./fasttext predict model_cooking.bin - 5
前五名是 food-safety, baking, equipment, substitutions and bread.
因此，模型预测的五个标签中有一个是正确的，精确度为 0.20。 在三个真实标签中，只有 equipment 标签被该模型预测出，召回率为 0.33。毫无疑问，不论我们的目的是不是识别多个标签，这两个数值我们都要尽量高一些。
优化样本
我们的样本是程序生成的，这样理论上来说不能保证正确，最好是人工标注，当然人工标注千万级别的数据比较难，那么我们至少应该对样本进行一些基本的清理，比如单字去掉，符号去掉，统一小写等等操作。只要是与你的分类无关的数据理论上都应该去掉。
更多的迭代和更好的学习速率
简而言之，就是一些运行参数的变化，我们让程序训练更多轮，且更优的学习速率，加上这两个参数-lr 1.0 -epoch 25 , 当然你可以根据实际情况进行不断的调整及测试。
使用 n-gram
这是一个额外提高，在刚才的模型中，训练的时候是没有加上n-gram特征的，也就是没有考虑词序的因素。这里可以 简单了解 n-gram.
这是最终执行的训练命令：
./fasttext supervised -input data.train -output ft_model -epoch 25 -lr 1.0 -wordNgrams 2 -bucket 200000 -dim 50 -loss hs这是我在我的测试集上的精确率和召回率：
N 10997060
P@1 0.985
R@1 0.985经过以上几个简单的步骤，识别准确度已经到了 98.5%, 这其实是一个不错的效果了，因为我目前没有确定是否使用这个方案来进行实际应用，所以到了 98.5%之后也没有继续进行优化了，如果后续有优化，我会来更新这篇文章。将所用到的优化方法记录下来。
demo
首先我们在 pom 文件中引入：
<dependency>
<groupId>com.github.vinhkhuc</groupId>
<artifactId>jfasttext</artifactId>
<version>0.4</version>
</dependency>然后简单的写一下就好了：
import com.github.jfasttext.JFastText;
/**
* Created by pfliu on 2019/11/17.
*/
public class FastTextDemo {
public static void main(String [] args){
JFastText jt = new JFastText();
jt.loadModel("/tmp/ft_model_5.bin");
String ret = jt.predict("呼 延 十");
System.out.println(ret);
}
}python 代码，更加简单了：
当然记得先安装一下：pip3 install fasttext.
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