最近做的一个项目是短文本关键词提取（twitter， linkedin post），这里主要用到了两个算法，一个是TextRank， 一个是RAKE，总的来说，这两个算法思路上差别很大，但对于短文本的关键词提取来说，RAKE算法效果更为明显。
TextRank 算法是一种用于文本的基于图的排序算法。其基本思想来源于谷歌的 PageRank算法, 通过把文本分割成若干组成单元(单词、句子)并建立图模型, 利用投票机制对文本中的重要成分进行排序, 仅利用单篇文档本身的信息即可实现关键词提取、文摘。和 LDA、HMM 等模型不同, TextRank不需要事先对多篇文档进行学习训练, 因其简洁有效而得到广泛应用。
TextRank 一般模型可以表示为一个有向有权图 G =(V, E), 由点集合 V和边集合 E 组成, E 是V ×V的子集。图中任两点 Vi , Vj 之间边的权重为 wji , 对于一个给定的点 Vi, In(Vi) 为 指 向 该 点 的 点 集 合 , Out(Vi) 为点 Vi 指向的点集合。点 Vi 的得分定义如下:
其中, d 为阻尼系数, 取值范围为 0 到 1, 代表从图中某一特定点指向其他任意点的概率, 一般取值为 0.85。使用TextRank 算法计算图中各点的得分时, 需要给图中的点指定任意的初值, 并递归计算直到收敛, 即图中任意一点的误差率小于给定的极限值时就可以达到收敛, 一般该极限值取 0.0001。
基于TextRank的关键词提取
关键词抽取的任务就是从一段给定的文本中自动抽取出若干有意义的词语或词组。TextRank算法是利用局部词汇之间关系（共现窗口）对后续关键词进行排序，直接从文本本身抽取。其主要步骤如下：
把给定的文本T按照完整句子进行分割，即
对于每个句子，进行分词和词性标注处理，并过滤掉停用词，只保留指定词性的单词，如名词、动词、形容词，即
，其中
是保留后的候选关键词。构建候选关键词图G = (V,E)，其中V为节点集，由（2）生成的候选关键词组成，然后采用共现关系（co-occurrence）构造任两点之间的边，两个节点之间存在边仅当它们对应的词汇在长度为K的窗口中共现，K表示窗口大小，即最多共现K个单词。
根据上面公式，迭代传播各节点的权重，直至收敛。
对节点权重进行倒序排序，从而得到最重要的T个单词，作为候选关键词。
由（5）得到最重要的T个单词，在原始文本中进行标记，若形成相邻词组，则组合成多词关键词。例如，文本中有句子“Matlab code for plotting ambiguity function”，如果“Matlab”和“code”均属于候选关键词，则组合成“Matlab code”加入关键词序列。
另外，TextRank算法还可以做文章的自动生成摘要，这里没有涉及到，我就不做详细介绍了。
TextRank算法github地址
RAKE算法思想
RAKE算法用来做关键词(keyword)的提取，实际上提取的是关键的短语(phrase)，并且倾向于较长的短语，在英文中，关键词通常包括多个单词，但很少包含标点符号和停用词，例如and，the，of等，以及其他不包含语义信息的单词。
RAKE算法首先使用标点符号（如半角的句号、问号、感叹号、逗号等）将一篇文档分成若干分句，然后对于每一个分句，使用停用词作为分隔符将分句分为若干短语，这些短语作为最终提取出的关键词的候选词。
我们注意到，每个短语可以再通过空格分为若干个单词，可以通过给每个单词赋予一个得分，通过累加得到每个短语的得分。一个关键点在于将这个短语中每个单词的共现关系考虑进去。最终定义的公式是:
- wordScore = wordDegree(w) / wordFrequency(w)