基于主題模型的網(wǎng)絡(luò)微博輿情分析

徐維林 朱宗 高麗 劉金嶺

摘要：LDA模型對長文本聚類有優(yōu)勢。將微博文本按一定規(guī)則構(gòu)建長文本，根據(jù)文本中隱含的豐富語義信息，將SVM模型與LDA模型相結(jié)合，利用K-Means算法聚類。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SVM和LDA相結(jié)合的模型，明顯提高了聚類質(zhì)量和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：SVM模型；LDA模型；微博輿情；K-Means算法聚類

DOIDOI：10.11907/rjdk.161005

中圖分類號：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-7800（2016）005-0153-02

0 引言

互聯(lián)網(wǎng)對社會的影響力與日俱增，網(wǎng)絡(luò)輿情研究越來越受到重視。隨著論壇、社區(qū)、博客、微博、微信等新興互聯(lián)網(wǎng)媒體的興起，社會輿情的傳播速度變得越來越快。因此，加強(qiáng)輿情信息的監(jiān)控，及時掌握輿情動態(tài)，利用現(xiàn)代信息技術(shù)促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)輿情信息健康有序發(fā)展，是各級政府部門的重要工作之一。

主題模型（Latent Dirichlet Allocation，LDA）是一種文檔主題生成模型，也稱為一個三層貝葉斯概率模型，包含詞、主題和文檔三層結(jié)構(gòu)，是目前公認(rèn)的自然語言處理中較好的模型之一。為了使LDA模型較好地處理微博文本，以獲得較有價值的輿情信息，先將微博集合信息進(jìn)行粗分類，構(gòu)成主題較為明確的長文本集合，利用數(shù)據(jù)預(yù)處理、特征詞提取，用TF-IDF策略得到SVM特征詞空間向量，結(jié)合LDA進(jìn)行聚類，得到微博輿情熱點(diǎn)話題。本文先將微博集合按一定的規(guī)則構(gòu)成長文本集，將LDA主題模型與SVM有機(jī)結(jié)合，從特征詞和主題兩個方面對文本進(jìn)行聚類分析，以彌補(bǔ)兩種方式的不足，提高了聚類準(zhǔn)確率。

1 相關(guān)研究

LDA模型是Blei[1]提出的一種基于潛在Dirichlet分布的概率主題生成模型，該模型生成文本過程：一系列主題以服從多項式分布形式生成每個文本，再從這些主題中同樣以服從多項式分布的方式抽樣出每個單詞。劉振鹿等[2]應(yīng)用LDA模型進(jìn)行文本的潛在語義分析，將語義分布劃分成低頻、中頻、高頻語義區(qū)，以低頻語義區(qū)的語義進(jìn)行Web游離文本檢測，以中、高頻語義區(qū)的語義作為文本特征進(jìn)行文本聚類，采用文本類別與語義互作用機(jī)制對聚類結(jié)果進(jìn)行修正，獲得了較好的聚類效果。曹娟等[3]研究了LDA模型的最優(yōu)化問題，證明當(dāng)主題之間的相似度最小時模型最優(yōu)。王少鵬等[4]提出了一種基于LDA的主題模型文本聚類方法，利用TF-IDF算法和LDA主題模型，通過耗費(fèi)函數(shù)確定文本相似度的融合系數(shù)，進(jìn)行線性結(jié)合來獲取文本之間的相似度，通過計算得到文本相似度矩陣，使用K-mean進(jìn)行文本聚類，利用F值對聚類結(jié)果評估，取得了良好的聚類效果。但LDA僅對于長文本效果較為突出，對具有短文本特點(diǎn)的微博文本分類往往效果不明顯。

2 基于LDA與SVM結(jié)合的輿情獲取

2.1 微博數(shù)據(jù)采集

微博輿情信息數(shù)據(jù)采集是進(jìn)行輿情分析的基礎(chǔ)。一般情況下，微博信息的獲取都是通過專門的獲取工具，比如網(wǎng)上免費(fèi)提供的新浪微博數(shù)據(jù)獲取采集器 V1.0綠色版（http：//www.cr173.com/soft/141381.html）等。

2.2 微博長文本集構(gòu)建

本文實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是新浪網(wǎng)上采集的9 800條微博信息，采用同一用戶某時間段內(nèi)（本文選取48個小時）所發(fā)出的微博按時間順序排序構(gòu)造一個長文本集。具體算法如下：

算法1：構(gòu)建微博長文本集

該算法將每個用戶在時間間隔T0（選取T0=24）內(nèi)發(fā)出的微博有序地構(gòu)建了一個長文本向量，這基于兩方面考慮：①假設(shè)每條微博知識反映一個主題；②一個用戶連續(xù)發(fā)出微博為一個主題的概率很大，因此某一時間段內(nèi)連續(xù)發(fā)出的微博只會是有限個主題。

2.3 基于LDA和VSM的聚類算法設(shè)計

2.3.1 LDA模型

LDA模型具有清晰的層次結(jié)構(gòu)，依次為文檔集合層、主題層和特征詞層。

LDA模型是典型的有向概率圖模型[6]，由參數(shù)（α，β）確定，α反映了文檔集合中隱含主題間的相對強(qiáng)弱，β刻畫所有隱含主題自身的概率分布。其中θk表示文檔主題的概率分布，φk表示特定主題下特征詞的概率分布，-表示文檔集的文本數(shù)，K表示文檔集的主題數(shù)，N表示每篇文檔包含的特征詞數(shù)。

2.3.2 LDA 和VSM結(jié)合的聚類算法

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 線性相關(guān)系數(shù)λ

λ分別取值0.1-0.9時，計算其漏判率、錯判率和耗費(fèi)函數(shù)值[4]，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，漏判率、錯判率和耗費(fèi)函數(shù)值先是隨λ的值增大而減小，在0.6處達(dá)到最低點(diǎn)，而后隨著λ的值增大而增大，因此λ=0.6時聚類效果最佳，所以本文實(shí)驗(yàn)取λ=0.6。

3.2 聚類質(zhì)量檢測

基于數(shù)據(jù)集的分布情況常用F值進(jìn)行評價。F值評價原理是利用查全率和查準(zhǔn)率對聚類結(jié)果質(zhì)量進(jìn)行評價。對于實(shí)驗(yàn)的比較，本文通過計算SVM與LDA結(jié)合模型（簡記為SVM+LDA）、LDA模型和SVM模型的F值比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到，SVM與LDA結(jié)合模型不僅在質(zhì)量上有一定提高，而且聚類結(jié)果的穩(wěn)定性也較好。這是因?yàn)镾VM模型中利用TF-IDF進(jìn)行大樣本集進(jìn)行特征詞抽取時具有明顯的優(yōu)勢，而LDA模型又強(qiáng)化了文本間語義關(guān)系，同時，LDA模型又具有強(qiáng)大的降維能力。綜合以上幾點(diǎn)，使得SVM+LDA在進(jìn)行微博集中的輿情識別時提高了聚類質(zhì)量和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

文本間潛在的語義關(guān)系是通過文本相似度來反映和度量的。LDA模型是解決文本潛在主題的概率生成模型，為了發(fā)揮LDA模型對長文本多主題聚類的優(yōu)勢，本文利用微博時序和用戶聚集特點(diǎn)，將某用戶在某時間段內(nèi)所發(fā)送的微博按時序排序?yàn)橐粋€長文本，再利用SVM模型提取特征詞的優(yōu)勢，結(jié)合SVM與LDA模型的相似度進(jìn)行聚類，克服LDA主題向量維數(shù)過低和對文本區(qū)分度較弱的不足，以此提高文本聚類的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]BLEI D，NG A，JORDAN M.Latent dirichlet allocation[J].Journal of Machine Learning Rasearch，2003（3）：993-995.

[2]劉振鹿，王大玲，馮時，等.一種基于LDA的潛在語義區(qū)劃分及Web文檔聚類算法[J].中文信息學(xué)報，2011，25（1）：60-67.

[3]曹娟，張勇東.一種基于密度的自適應(yīng)最優(yōu)LDA模型選擇方法[J].計算機(jī)學(xué)報，2008，31（10）：1780-1788.

[4]王少鵬，彭巖，王潔.基于LDA 的文本聚類在網(wǎng)絡(luò)輿情分析中的應(yīng)用研究[J].山東大學(xué)學(xué)報：理學(xué)版，2014，49（9）：129-134.

[5]劉金嶺.基于降維的短信文本語義分類及主題提取[J].計算機(jī)工程與應(yīng)用，2010，46（23）：159-161，174.

[6]徐戈，黃厚峰.自然語言處理中主題模型的發(fā)展[J].計算機(jī)學(xué)報，2011，34（8）：1423-1437.

[7]鄔啟為.基于向量空間的文本聚類方法與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京交通大學(xué)，2014.

[8]張永軍，劉金嶺，馬甲林.中文短信文本信息流中多話題的分類抽取[J].現(xiàn)代圖書情報技術(shù)，2014，30（7）：101-106.

（責(zé)任編輯：杜能鋼）