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Sparse Composite Document Vectors using soft clustering over distributional representations

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nyk510/scdv-python

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SCDV Python

Sparse Composite Document Vectors python Implementation

Paper: https://arxiv.org/abs/1612.06778

Requirements

In my Dockerfile, use python==3.5.2

penguin@37ef290e8e58:/working$ python -V
Python 3.5.2 :: Continuum Analytics, Inc.

and following libraries

jupyter
notebook
tqdm
matplotlib
numpy
scipy
scikit-learn
pandas
seaborn
lightgbm
joblib
# NLP Tools
mecab-python3
gensim

Setup

Recommended

cp project.env .env
docker-compose build

docker-compose up -d

docker exec -it scdv-jupyter bash
# or access to localhost:7001

note

jupyter's default password is written on Dockerfile arg. The default is "dolphin".

Trouble Shooting

If you catch error as below

ERROR: for scdv-jupyter  Cannot start service jupyter: driver failed programming external connectivity on endpoint scdv-jupyter 
(a16e504598f6081390b47fe6809aaba1a8b52672956e65feb11d3c00773363ba): Bind for 0.0.0.0:7011 failed: port is already allocated

, change .env JUPYTER_PORT number.

Create Feature

Create SCDV feature using livedoor corpus.

$ python src/train.py -h
usage: train.py [-h] [-c COMPONENTS]

optional arguments:
  -h, --help            show this help message and exit
  -c COMPONENTS, --components COMPONENTS
                        GMM component size (i.e. latent space size.) (default:
                        60))

Benchmark

Benchmark on Multilabel classfilication task using livedoor corpus.

python src/SCDV_vs_SWEM.py

NOTO: run train.py before

Settings

  • Embedding Model: pretrained fasttext https://qiita.com/Hironsan/items/513b9f93752ecee9e670 🙏
    • Embedding dim: 300
  • Gaussian Mixture Clusters: 60
  • Features
    • SCDV
    • SCDV without compress
    • Compressed SCDV by PCA (compressed dim = 100, 300, 500)
    • SWEM: Simple Word Embedding Model proposed in https://arxiv.org/abs/1805.09843. max-pooling and average-pooling
    • n-gram SWEM (n = 3, 5, 8)
  • Classification Model: LightGBM
    • same parameters for all features
  • Train and Evaluation
    • With stratified 5-fold, train and predict for each folds, create Out of Fold predict

TODO

  • LightGBM parameter tuning
  • train by other models. (CNN, LSTM, SVM, ...)

Result

  • SCDV (not comporessed) work well
    • computation cost: SWEM << SCDV (calculate Gaussian Mixture)
    • Accuracy: SWEM < SCDV

Similarity Search

The query document index is 500

query label: sports-watch
宮本恒靖氏、U-23日本代表に「リスクを冒さないとダメ」
11日、国立競技場では、ロンドン五輪壮行試合=キリンチャレンジカップ2012・U-23日本代表×U-23ニュージーランド代表の一戦が行われた。

試合は、後半26分、徳永悠平が放ったミドルシュートを相手キーパー・グリーソンが弾いたところで杉本健勇がこぼれ球をゴールに蹴り込み、先制点を挙げる。だが、後半もロスタイムに入ると、日本はイージーミス
  • How
    • compute euclide distance for all sentence vectors (SCDV) and sort, chick up top 20.

Result(Top20)

labels headline distance
500 sports-watch 宮本恒靖氏、U-23日本代表に「リスクを冒さないとダメ」 0.000000
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