《自然语言处理实战入门》 ---- 总目录
文章大纲
- 前言
- 综论
- 第 一 部分 ：NLP 前置知识
- 开发环境
- 基础技术
- 网络爬虫
- 机器学习必知必会开源库
- 深度学习基础
- 常用资源
- 第 二 部分：NLP 基础理论
- 序列标注与分词算法
- 词嵌入（分布式文本表示）
- 第 三 部分 ： NLP 进阶技术
- 文本分类
- NLP 可视化
- 文本检索
- 信息抽取
- 使用深度学习进行自然语言处理
- 知识图谱
- AIGC AI-Generated Content 与 文本生成
- 问答、聊天机器人
- 语音识别
- 第 四 部分： 场景实战
- 数据增强
- 用AI算法起中文名字
- 模型部署，优化，推理，裁剪
- 第五部分：机器学习，NLP 笔试、面试
- 学习路径与参考文献
前言
大家好，今天开始和大家分享，我在自然语言处理（Natural Language Processing，NLP）的一些学习经验和心得体会。
随着人工智能的快速发展，自然语言处理和机器学习技术的应用愈加广泛。为使大家对该领域整体概况有一个系统、明晰的认识，同时入门一些工程实践，也借CSDN为NLP的学习，开发者们搭建一个交流的平台。我希望能够通过这个专栏《自然语言处理实战入门》和广大NLP爱好者一起学习自然语言处理技术，分享学习资料，打破NLP 技术 的实战应用壁垒。
由于网络上的公开、收费教程，基本都以英文NLP 作为切入点讲授原理和实践，但本人认为汉语NLP技术存在着很多根本性的不同，所以本专栏的所有代码与DEMO也都是围绕着汉语自然语言处理进行构建。
特别的，由于本专栏持续更新中，内容还未完整的请稍安勿躁，部分内容有参考其他书籍或是网络文献，都会给出原始出处，最终力求能让各位读者朋友能够在汉语自然语言处理技术实战方面实现以下几点目标：
- 快速找到可信原始一首资料，节省宝贵时间！
- 迅速入门，懂得技术的基本原理！
- 能够搭建并完善自己的汉语自然语言处理实战应用的MVP（Minimum Viable Product – 最小可行产品）
如您购买了专栏，更多资料请参照博客底部的推广模块进行联系
配套前期视频课程 ---- 持续更新中
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综论
what is it？
自然语言处理（Natural Language Processing，简称 NLP）是人工智能和语言学交叉领域下的分支学科。
用于分析、理解和生成自然语言，以方便人和计算机设备进行交流，以及人与人之间的交流
- 自然语言处理（NLP）技术简介
自然语言处理在深度学习的支撑下取得了迅猛发展，总结的过去5年ACL文章中自然语言发展的主要工作，包括 Word embeddings、LSTM、Encode decoder、RNN、Pre-trainedmodel 等，这些技术推动了自然语言的应用，包括基于神经网络的机器翻译，预训练模型演化，阅读理解技术等。
- NLP未来发展方向
现在自然语言处理相关专业人才属于供不应求的状态，这种状态是因为过去很长一段时间，高校NLP人才的培养是跟不上业界需求的。毕竟目前国内高校比较有积淀的自然语言处理实验室不是很多，可能也就二三十家，而对于高校来说，建立一个学科是需要时间积累的。这就导致了培育人才的速度跟不上工业界的需求。目前，工业界对于能够理论与实践相结合、学习能力强、能够推动产品落地的人才是十分渴求的。通过对企业用人端的分析，以及NLP知识框架分析，我们可以从核心能力、工作能力两个方面回答：
- 如何成为一名 NLP 工程师？
- NLP 学习资源汇总
背景知识：语言学是以语言为研究对象的科学。它研究的对象是人类语言，它的任务是通过研究、描写语言的结构、功能及其历史发展，揭示语言的本质，探索语言的共同规律。
- 汉语语言学简介
第 一 部分 ：NLP 前置知识
莫要轻视前置基础，所有技术都不是一蹴而就的 。希望大家能够沉下心来，慢慢打磨自己的技术，首先将前置技术融汇贯通。本篇章从搭建 开发环境开始讲起，以网络爬虫作为工程化学习NLP的引入。其次通过学习通用的开源框架，夯实NLP基础知识，最后带领大家查看NLP 工程中常用的资源、语料库。
开发环境
开发环境搭建系列文章：
python开发简介：【集成开发环境 IDE】
python开发简介：【Conda，Pip】虚环境搭建、配置
python开发简介：【jupyter notebook】实战配置
python开发简介： 编码规范与工程基础实践
使用 jupyter hub /lab搭建机器学习工作台
使用跨平台的visual studio code 进行python 开发
（综合内容老版本）
- python 开发环境搭建（综合内容老版本）
基础技术
正则表达式是处理字符串的强大工具，拥有独特的语法和独立的处理引擎。
- 正则表达式
网络爬虫
网络爬虫(Web Spider)又称网络蜘蛛、网络机器人，是一种按照一定的规则，自动地抓取万维网信息的程序或者脚本。
网络爬虫简介
爬取本人CSDN博客
简单爬虫程序实现从某宝 获取商品名称、销量等并保存为CSV
python selenium 自动化爬虫与测试网页利器
机器学习必知必会开源库
针对自然语言处理任务的机器学习开源库都有哪些呢？以下罗列一些必知必会的开源库及其学习资料。
- NLP开源工具包与云服务提供商
- 基础库 ---- NumPy
- 基础库 ---- Pandas
- 基础库 ---- Pandas(练习篇)
- 基础库 ---- SciPy
- 基础库 ---- matplotlib
- 机器学习 ---- Gensim
- 机器学习 ---- Scikit-learn
- 深度学习 ---- TensorFlow
- 深度学习 ---- Keras
- 深度学习 ---- Pytorch
深度学习基础
- 深度学习组件TensorFlow2.0初探
- seq2seq 与 attention 机制
- 神经网络与推荐系统初步简介
常用资源
- 语料与常用资源
第 二 部分：NLP 基础理论
序列标注与分词算法
“数学上，序列是被排成一列的对象（或事件）；这样每个元素不是在其他元素之前，就是在其他元素之后。在自然语言处理领域，语句便是序列，对其进行标注是最常见的任务之一，只要涉及对一个序列中的各个元素进行打标签的问题，都可以通过序列标注模型解决。
简介
- 中文分词原理及相关组件简介 之 ---- 汉语语言学
- 中文分词原理及相关组件简介 之 ---- 分词领域主要分词算法、组件、服务（上）
- 中文分词原理及相关组件简介 之 ---- 分词领域主要分词算法、组件、服务（中）
- 中文分词原理及相关组件简介 之 ---- 分词领域主要分词算法、组件、服务（下）
分词算法原理
- 中文分词原理及相关组件简介 之 ---- 分词算法原理
- 中文分词原理及相关组件简介 ---- 分词算法原理（CRF）
- 中文分词原理及相关组件简介 ---- 结构化感知机
- 中文分词原理及相关组件简介 ---- 分词算法原理（HMM）
实践
- 工业级词法分析组件百度LAC2.0
- 停用词 知多少？
评测
- 中文分词原理及相关组件简介 之 ---- 分词效果评测最佳实践
词嵌入（分布式文本表示）
word2vector顾名思义，其实就是旨在把每个单词转化为词向量，其实很多方式都可以实现这个功能，最简单的当然就是one-hot了，但是面对无敌庞大的词库，直接使用one-hot来进行表示将会面临很大的内存占用和很高的计算时间，于是有了LDA、GloVe以及现在比较新的bert等，都是尝试通过使用连续的词向量模型来进行词向量转化，从而进行后续的自然语言处理任务。
- 词嵌入原理解析
第 三 部分 ： NLP 进阶技术
文本分类
文本分类用电脑对文本集(或其他实体或物件)按照一定的分类体系或标准进行自动分类标记。 它根据一个已经被标注的训练文档集合, 找到文档特征和文档类别之间的关系模型, 然后利用这种学习得到的关系模型对 新的文档进行类别判断 。文本分类从基于知识的方法逐渐转变为基于统计 和机器学习的方法。
文本分类一般包括了文本的表达、 分类器的选择与训练、 分类结果的评价与反馈等过程，其中文本的表达又可细分为文本预处理、索引和统计、特征抽取等步骤。
文本分类简介
使用词向量与SVM 进行文本分类
CNN与中文文本分类
使用词向量与TestCNN 进行文本分类
预训练模型 文本分类 bert 类简介
预训练模型的使用（ALBERT 进行多标签文本分类与微调 fine tune）
使用transform 库及 PyTorch 进行 基于 albert 的文本分类任务
基于 Django 3.2 框架开发 机器学习在线 系统
基于Django构建在线文本分类预测系统：SVM模型在线预测与部署 基于 Django 3.2 框架
NLP 可视化
人眼是一个高带宽的巨量视觉信号输入并行处理器，最高带宽为每秒100MB,具有很强的模式识别能力，对可视符号的感知速度比对数字或文本快多个数量级，且大量的视觉信息的处理发生在潜意识阶段.
其中的一个例子是视觉突变：在一大堆灰色物体中能瞬时注意到红色的物体。由于在整个视野中的视觉处理是并行的，无论物体所占区间大小，这种突变都会发生.视觉是获取信息的最重要通道，超过50%的人脑功能用于视觉的感知，包括解码可视信息、高层次可视信息处理和思考可视符号。
- python可视化初步 matplotlib 相关设置
- 文本分析基础
- 文本内容可视化
- 词向量可视化
- 语义共现网络
文本检索
信息检索定义为对用户做出的查询进行响应并检索出最合适的信息的过程。在信息检索中，根据元数据或基于上下文的索引，进行搜索。搜索引擎 是信息检索的一个示例，对于每个用户的查询，它基于所使用的信息检索算法进行响应。信息检索算法中使用了倒排索引的索引机制。
- 初探
- ElasticSearch 基本操作
- ElasticSearch 概念与操作
- Kibana 基本操作
- 文本查询实例：aws ec2 安装Elastic search 7.2.0 kibana 并配置 hanlp 分词插件
- 文本查询实例：ElasticSearch 配置ik 分词器及使用
- 一种基于结构信息检索文档的思路（html,pdf,html,xml,doc,ppt,这样的异构文档应该如何检索呢？）
信息抽取
信息抽取 （Information Extraction） 是把文本中包含的信息进行结构化处理，变成表格一样的组织形式。信息抽取的主要任务是将各种各样的信息点从文档中抽取出来。然后以统一的形式集成在一起，方便后序的检索和比较。
- 信息抽取初探
- 关键词抽取
使用深度学习进行自然语言处理
深度学习是利用多层次神经网络结合机器学习 形成的，使计算机通过自动完成学习过程的一类算 法。其与以设计为主的传统机器学习相比,不仅实 现了机器学习的自动化，减少了面对不同问题时的 人工设计成本，还增强了对数据中潜在信息的提取 与分析能力。
在深度学习技术成熟之前，机器学习主要使用 的算法建模是带有一层或是没有隐形节点的，如条件随机场(Conditional Random Field,CRF)、支持向 量机(Support Vector Machine, SVM)及最大嫡模型 (Maximum Entropy,ME)等。这些带有一层或是没 有隐形节点的建模在面对结构复杂的数据泛化问题
精确度的需要⑵。2006年，深度学习 被用于手写文字识别的领域,并取得了很好的效果。 此后，深度学习的方法也被用于解决自然语言处理 (NLP)领域中的问题2011年到2012年，深度 神经网络(Deep Neural Network,DNN)被应用在图 像识别领域和语音识别领域,并取得了显著的成绩。 但是，由于自然语言处理领域待解决的问题的复杂 性、多样性以及对训练数据海量的要求，导致深度学 习在该领域还没有重大的突破。
- 综论
- Transformer 与Attention 架构初探
- attention 注意力机制 ，Transformer 深度解析
- 预训练模型初探
- 使用深度学习进行汉语分词
- 预训练模型的使用（BERT）
- 预训练模型的使用（ALBERT）
- 深度学习与中文短文本分析总结与梳理（早期文章）
知识图谱
２０１２ 年，谷 歌 提 出 了 知 识 图 谱 （knowledge Graph）的概念，为世界知识和领 域知识的构建提供了一个可资借鉴的手段。
知识图谱的基本组成是由头实体、尾实体和两者之间的关 系组成的三元组关系。目前，对知识图谱 的研究应用主要 包括通用知识图谱和垂直领域知识图谱。
典型的通用知识图谱有 google knowledgegraph、 DBpedia、ＣＮ－DBpedia、ＸＬｏｒｅ等。虽然通用知识图谱收集了大量的领域知识，但是受到概念约束，无法完整描述比较复杂 的领域知识。垂直领域知识图谱在领域知识的描述方面优于通用知识图谱，但常采用手工构建方法，因此其构建成本很高。
- 初探
- 医疗知识库
- 医疗知识图谱
AIGC AI-Generated Content 与 文本生成
AIGC（AI-Generated Content）指利用人工智能技术自动生成的内容，是继专业生成内容（PGC）和用户生成内容（UGC）之后一种新型生成内容的方式。国际上被称为人工智能合成媒体（AI-generated Media或Syntheticmedia），是通过人工智能算法对数据或媒体进行生产、操作和修改的统称。
- 初探 GPT-2
- 生成式AI（Generative AI）将重新定义生产力
- AIGC 后下一个巨大的风口：AI生成检测
AICG大幅度降低了数字内容生产的成本，打破了数字内容生产受到人类想象能力和知识水平的限制，广泛应用于文本生成、音频生成、图像生成、视频生成、跨模态生成及游戏领域，其广泛应用能够满足数字经济时代日益增长的数字内容供给需求。
- 文本生成是生成式AI最早应用的领域之一，已经在对话机器人、内容续写、新闻稿撰写、诗歌小说创作等领域具有广泛的应用。
- 对话机器人：包括问答型机器人、闲聊型机器人、任务型机器人、知识图谱型机器人、多轮对话机器人，在智能客服场景中能够显著降低企业人力成本。
- 新闻稿撰写：在全球范围具有广泛的应用，很多新闻机构使用AI生成稿件，尤其是体育、天气、股市交易变动、公司业绩报道等结构性新闻报道。自然语言生成公司Automated Insights仅在2014年就产生了10亿篇新闻文章，每秒可撰写多达2000篇新闻报道，用户包括雅虎、美联社等。
问答、聊天机器人
自动问答是指利用计算机自动回答用户所提出的问题以满足用户知识需求的任务。问答系统是信息服务的一种高级形式，系统反馈给用户的不再是基于关键词匹配排序的文档列表，而是精准的自然语言答案，这和搜索引擎提供给用户模糊的反馈是不同的。在自然语言理解领域，自动问答和机器翻译、复述和文本摘要一起被认为是验证机器是否具备自然理解能力的四个任务。
自动问答系统在回答用户问题时，首先要正确理解用户所提出的问题，抽取其中关键的信息，在已有的语料库或者知识库中进行检索、匹配，将获取的答案反馈给用户。这一过程涉及了包括词法句法语义分析的基础技术，以及信息检索、知识工程、文本生成等多项技术。
传统的自动问答基本集中在某些限定专业领域，但是伴随着互联网的发展和大规模知识库语料库的建立，面向开放领域和开放性类型问题的自动问答越来越受到关注。根据目标数据源的不同，问答技术大致可以分为检索式问答、社区问答以及知识库问答
三种。检索式问答和搜索引擎的发展紧密联系，通过检索和匹配回答问题，推理能力较弱。社区问答是 web2.0 的产物，用户生成内容是其基础，Yahoo！、Answer、百度知道等是典型代表，这些社区问答数据覆盖了大量的用户知识和用户需求。检索式问答和社区问答的核心是浅层语义分析和关键词匹配，而知识库问答则正在逐步实现知识的深层逻辑推理。
纵观自动问答发展历程，基于深度学习的端到端的自动问答将是未来的重点关注，同时，多领域、多语言的自动问答，面向问答的深度推理，篇章阅读理解以及对话也会在未来得到更广阔的发展
- 初探
- 以 ChatterBot 为例 构建简单的聊天机器人
- 智能聊天机器人技术研究与应用
- 基于知识图谱的问答机器人
语音识别
语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的技术。
语音识别本质上是一种模式识别的过程，未知语音的模式与已知语音的参考模式逐一进行比较，最佳匹配的参考模式被作为识别结果。
语音识别的目的就是让机器赋予人的听觉特性，听懂人说什么，并作出相应的动作。目前大多数语音识别技术是基于统计模式的，从语音产生机理来看，语音识别可以分为语音层和语言层两部分。
当今语音识别技术的主流算法
主要有基于动态时间规整(DTW)算法、基于非参数模型的矢量量化(VQ)方法、基于参数模型的隐马尔可夫模型(HMM)的方法、基于人工神经网络(ANN)和支持向量机等语音识别方法。
- 离线环境的中文语音识别 paddlepaddle 与 Speech_Recognition（Sphinx）实践
第 四 部分： 场景实战
数据增强
实际应用小技巧，深度学习模型训练除了炼丹调参，其实最有效的提升效果的手段就是数据增强
- 文本样本扩展小技巧：使用回译技术进行样本增强
用AI算法起中文名字
起名就像命令变量一样，见名知意。写程序命名有驼峰，蛇形。中国人起名字也有规则：《三才五格姓名学》，一般人姓，名，加起来不过3-4 个字，古时候还有个号。现在人没到出人头地的境界，是没有称谓的。 可见姓名这个短文本承载了，短期内父母对子女的期许，需要有点含义才能对得起将来子女的的询问。
古人云：赐子千金，不如赐子一艺！赐子一艺，不如赐子一名！
- 思路与实践初探
- 传统起名字方法
- 名字与诗歌
- 反向词典
- AI起名的评价
- 工程思路与实施
模型部署，优化，推理，裁剪
模型的部署上线优化可以分成两个部分去考虑：
- 模型预测内部的优化，主要包括推理，裁剪等
- 模型预测外部的优化，主要包括web框架的选型，网络的负载均衡，资源的动态可扩缩等
机器学习模型高性能、高并发部署实践探索
使用Docker TensorFlow TF.Serving 搭建文本情感分析在线服务（高并发）
Docker 端口 问题排查思路
使用 python web 框架 进行高并发模型上线部署 的架构 思路探索
第五部分：机器学习，NLP 笔试、面试
综合问答题：
- NLP方向 ---- 面试、笔试题集(1) : 套题1，套题2
- NLP方向 ---- 面试、笔试题集(2)：基础知识，文本预处理，文本表示，序列标注
- NLP方向 ---- 面试、笔试题集(3)：关系抽取，知识图谱，文本分类
- NLP方向 ---- 面试、笔试题集(4)：文本摘要，机器翻译，聊天系统
- NLP方向 ---- 面试、笔试题集(5)：文本预处理，文本的表示技术，序列标注
- NLP方向 ---- 面试、笔试题集(6)：数学基础，实践经验
- NLP方向 ---- 面试、笔试题集(7)：预训练模型 BERT
机器学习综合 选择题 与详解【5年大厂，3年模拟】：
- 面试、笔试题集：机器学习基础 1-20
- 面试、笔试题集：机器学习基础 21-40
- 面试、笔试题集：机器学习基础 41-60
- 面试、笔试题集：机器学习基础 61-80
- 面试、笔试题集：机器学习基础 81-100
- 面试、笔试题集：集成学习，树模型，Random Forests，GBDT，XGBoost
学习路径与参考文献
- 《Python自然语言处理实战-核心技术与算法》
- 《汉语自然语言处理原理与实践》
- 《自然语言处理理论与实践》
- 做项目一定能用到的NLP资源
网页资源：
速查表
http://www.phpxs.com/post/5764/
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