日常生活和经济全球化之间存在密切的关系。经济全球化是一个涉及全球范围内经济活动、贸易、投资、金融等方面的概念,它使得各国经济相互依存、相互联系,形成一个全球范围的有机经济整体。这种全球化的趋势对人们的日常生活产生了深远的影响。
以购物为例,经济全球化使得人们可以轻松地购买到来自世界各地的商品。无论是在大型超市、电商平台还是实体店,我们都可以看到来自不同国家的商品琳琅满目。这些商品可能包括食品、衣物、电子产品等,它们不仅丰富了我们的选择,也提高了我们的生活质量。
文本相似度计算是自然语言处理(NLP)领域的一个重要研究方向,它旨在衡量两个或多个文
本之间的相似程度。文本相似度计算的原理基于两个主要概念:共性和差异。共性指的是两个文本
之间共同拥有的信息或特征,而差异则是指它们之间的不同之处。当两个文本的共性越大、差异越
小,它们之间的相似度就越高。
文本相似度计算可以根据不同的分类标准进行分类。首先基于统计的方法分类,这种方法主要
关注文本中词语的出现频率和分布,通过统计信息来计算文本之间的相似度。常见的基于统计的方
法有余弦相似度、Jaard相似度等。其次是基于语义的方法分类,这种方法试图理解文本的含义
和上下文,通过比较文本的语义信息来计算相似度。常见的基于语义的方法有基于词向量的方法
(如Word2Vec、GloVe等)和基于主题模型的方法(如LDA、PLSA等)。最后是基于机器学习的方
法分类,这种方法利用机器学习算法来训练模型,通过模型来预测文本之间的相似度。常见的基于
机器学习的方法有支持向量机(SVM)、神经网络等。
目前,在国内外,文本相似度计算已经取得了丰富的成果。国内方面,清华大学等机构的研究
者提出了基于深度学习的文本相似度计算方法,利用神经网络模型来捕捉文本的深层语义信息,实
现了较高的相似度计算精度。江苏师范大学的研究者提出了利用《新华字典》构建向量空间来做中
文文本语义相似度分析的方法,该方法在中文文本相似度计算方面取得了显著的效果。放眼国外,
Google的研究者提出了Word2Vec算法,该算法将词语表示为高维向量空间中的点,通过计算点之
间的距离来衡量词语之间的相似度。Word2Vec算法在文本相似度计算领域具有广泛的影响。斯坦
福大学等机构的研究者提出了BERT模型,该模型通过大量的无监督学习来捕捉文本的上下文信
息,可以实现高精度的文本相似度计算。BERT模型在多项自然语言处理任务中均取得了优异的表
现。
2.5本章小结
本章主要介绍了本项目中使用的四种关键技术与模型。这些技术主要基于大型语言模型,并且
依赖于RAG技术的原理。介绍了知识抽取技术,它利用先进的自然语言处理技术从文本中提取有意
义的信息和知识,随后讨论了文本处理中所使用的RAG技术,该技术可以显著提高大型语言模型在
专业领域的性能,增强信息检索的准确性和效率。最后探讨了在文本比对过程中所需的相似度计算
方法,这对于评估文本之间的相似程度至关重要。
了解清楚数据获取来源后,进行数据采集,数据采集的方法包括自动化和手动两种方式:
自动化采集:利用编写的Python脚本通过API接口自动从上述数据库和期刊中下载文献和元
数据,部分代码如图3.2所示。这种方法的优点是效率高,可以大量快速地收集数据。使用
BeautifulSoup和Requests库从开放获取的期刊网站爬取数据。
手动采集:通过访问图书馆、研究机构以及联系文章作者等方式获取不易自动下载的资源。虽
然此方法更费时,但有助于获取更全面的数据集,特别是一些最新或尚未公开的研究成果。
将两种方法采集到的文献数据进行汇总,最大范围的将有关电力LCA领域的英文文献进行汇
总,共获得507篇。
最后是将各个途径获取到的文献数据和元数据汇总,进行数据预处理。
采集到的数据需经过清洗和预处理,才能用于后续的分析。
数据预处理的步骤包括:
数据清洗:删除重复的记录,校正错误的数据格式,填补缺失值。
数据整合:将来自不同来源的数据整合到一个统一的格式和数据库中,如表3.1所示,以便进
为了使后续知识库生成更加准确与完善,对文献具体内容进行筛选。例如部分文献中并未提到
所用数据,而是指出所用数据库链接,如图3.3所示,在对该篇文献进行解析后,数据部分就是欠
缺的,最终构建的知识库就不完整,在调用大模型回答相关问题时,极大概率产生幻觉。因此为了
构建更为准确的专业模型,对爬取下来的507篇文献进行筛选,选择包括流程图(system
boundaries)、各单元过程或生产环节的投入(input),产出(output),数据(),以及数据的时间、地点、获取方法、技术细节的文献作为最后应用的数据。核对内容
后的文献数据集共98篇英文文献。
数据预处理
Unstructured库是一个强大的工具,专为处理非结构化数据设计,具体流程如图3.7所示,
如从文本文档、PDF文件或网页中提取数据。它支持多种数据提取方法,包括正则表达式匹配、自
然语言处理(NLP)技术等。
数据预处理步骤如下:
步骤一:数据清洗
去除杂质:从文本中去除无关的字符,如特殊符号、空白行等。
格式统一:将所有文本统一为相同的编码格式,通常为UTF-8,以避免编码错误。
语言标准化:统一不同术语的使用,例如将所有#34photovoltaic#34统一替换为#34PV#34,确保术语的
一致性。
步骤二:信息提取
关键信息标识:标识文献中的关键信息,如研究方法、主要结论、实验条件等。
数据分类:根据信息类型将数据分类,如作者、出版年份、研究结果等。
步骤三:结构化转换
结构化处理:将信息精细化拆解与清洗,将各种元素进行转换,形成结构化数据形式,拆分成
非结构化文本数据通常非常稀疏,即包含大量的词汇但每个文档只使用其中的一小部分。而结
构化数据则可以通过合并相似信息来降低数据的稀疏性,这有助于生成更加紧凑和有效的嵌入向
量。
结构化数据可以实现更高效的特征提取。结构化数据通常已经按照特定的模式或结构进行了组
织,这使得我们可以更加高效地从中提取有用的特征(如标题、作者、摘要、关键词等)。这些特
征可以作为后续的输入,帮助生成具有更强区分性和泛化能力的嵌入向量。结构化数据
中的元素(如主题、类别、属性等)通常具有明确的含义,这些含义可以在过程中被保
留下来。因此,基于结构化数据的嵌入向量往往具有更强的解释性,有助于我们更好地理解模型的
预测结果和内部机制。