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iPAS AI中級🧬 深度學習/NLP/CV架構
🔑 名詞卡

TF-IDF(Term Frequency-Inverse Document Frequency)

🎯 定義

一種文字特徵轉換方法,結合「詞頻(TF)」與「文件稀有性(IDF)」,用於突出關鍵詞、降低常見詞(如「的」「是」)對分析結果的影響。

重點/應用

  • TF(Term Frequency):計算詞在單一文件中的出現頻率,反映詞的重要性。
  • TF-IDF:在 TF 基礎上乘上逆文件頻率(IDF),若某詞在所有文件中都很常見,其權重會被壓低;若某詞只在少數文件中出現但頻繁,權重則會提高。
  • 屬於文字分析中「特徵轉換」階段的傳統方法,與嵌入式方法(Word2Vec、GloVe)、深度語意嵌入(BERT)並列為三大類特徵轉換技術。

記憶技巧

TF 看「這個詞在這篇文章出現幾次」,IDF 看「這個詞在多少篇文章裡都出現過(越多篇出現代表越不特別)」,兩者相乘才能找出「這篇文章特有的關鍵字」。

易混淆

  • vs Transformer/BERT:TF-IDF 是基於詞頻統計的傳統方法,不考慮語意與上下文;BERT 等 Transformer 模型則能捕捉上下文語意,生成高維語意向量,適合更複雜的情感分析等任務。

NLP 技術光譜中的定位(中級科目一 CH3.1 補充)

在 NLP 詞彙向量化技術演進中,TF-IDF 屬於「統計型表示」,介於純離散表示(One-hot、Bag of Words)與分布式詞嵌入(Word2Vec)之間:不考慮詞序與上下文,但比 One-hot/BoW 多了「跨文件稀有度」的權重概念。

公式: $\(TF(t,d) = \frac{\text{詞 } t \text{ 在文檔 } d \text{ 中的出現次數}}{\text{文檔 } d \text{ 的總詞數}}\)\( \)\(IDF(t,D) = \log\left(\frac{|D|}{|\{d \in D : t \in d\}|}\right)\)\( \)\(\text{tf-idf}(t,d,D) = TF(t,d) \times IDF(t,D)\)$

範例:語料庫 1000 篇文件,「AI」只出現在 10 篇中;某文件共 100 詞、「AI」出現 3 次。則 \(TF=0.03\),\(IDF=\log(100)\approx 2\),\(\text{tf-idf}=0.06\)。

📖 課文原文

「TF-IDF(Term Frequency-Inverse Document Frequency):結合詞頻和文獻稀有性,突出關鍵詞,降低常見詞的影響。」 (CH3.1)「tf-idf 是一種統計方法,通過『詞在單一文件中的出現頻率(tf)』與『該詞在整體語料庫中的罕見程度(idf)』結合,來衡量一個詞彙對於文本的資訊價值。」