机器学习进阶:主题模型

0 前言

LDA,可以分为下述5个步骤:
一个函数:gamma函数
四个分布:二项分布、多项分布、beta分布、Dirichlet分布
一个概念和一个理念:共轭先验和贝叶斯框架
两个模型:pLSA、LDA
一个采样:Gibbs采样

1 整体把握LDA

LDA(Latent Dirichlet Allocation)是一种文档生成模型。它认为一篇文章是有多个主题的,而每个主题又对应着不同的词。一篇文章的构造过程,首先是以一定的概率选择某个主题,然后再在这个主题下以一定的概率选出某一个词,这样就生成了这篇文章的第一个词。不断重复这个过程,就生成了整片文章。当然这里假定词与词之间是没顺序的。
LDA的使用是上述文档生成的逆过程,它将根据一篇得到的文章,去寻找出这篇文章的主题,以及这些主题对应的词。

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; 1 一个函数

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2 四个分布

2.1 二项分布与多项分布

2.1.1 两点分布

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; 2.1.2二项分布(伯努利分布)

二项分布,即是重复n次两点分布。设随机变量X服从参数为n,p的二项分布。其中,n为重复的次数,p为两点分布中事件A发生的概率。设X=k为n次实验中事件A发生k次的概率。
可以得到X的分布率为:
P { X = k } = ( n k ) p k ( 1 − p ) n − k P{X = k} =\begin{pmatrix} n \ k \end{pmatrix}p^k(1-p)^{n-k}P {X =k }=(n k ​)p k (1 −p )n −k

2.1.3 多项式分布

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; 2.2 beta分布与Dirichlet分布

2.2.1 beta分布

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; 2.2.2 Dirichlet分布

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3 共轭先验和贝叶斯框架

3.1 共轭先验分布

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共轭先验分布:先验概率和后验概率有相同形式的概率密度函数

; 3.2 贝叶斯框架

4 pLSA与LDA

4.1 pLSA

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我们有两类筛子,一种是文章->主题筛子,骰子的每面代表一种主题。这里假设我们有3个主题。对应第分布为文档与主题分布
另一种骰子为主题->词,一共有3个,每个有3面,每面代表一个单词。对应的分布为主题和单词的分布
那一篇文章的生产过程可以表示为:
1、抛文章->主题筛子,得到主题变化z
2、选择编号为z的主题筛子,得到词w
3、不断重复步骤一和步骤二
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通过以上模型生成的文档和真实的文档是否相符。
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; 4.2 LDA

LDA是pLSA的贝叶斯版本

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pLSA选主题的时候,每个主题被选中的概率是一定的,比如0.5,0.2,0.3,而在LDA中概率是不确定,可能第一次是0.7,0.2,0.1,第二次就变成了0.4,0.5,0.1,但是这些参数都是符合狄利克雷分布。

Original: https://blog.csdn.net/weixin_40313252/article/details/121311281
Author: 不会产品的码农不是好的运营
Title: 机器学习进阶:主题模型

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