Machine Learning · Insper · E3.2
NMF
Abordagem avançada
Quantos tópicos? E eles são bons?
O caminho desta parte
- Duas pontuaçõesperplexidade; NPMI à mão
- A coerência medidaLDA contra NMF, coerência e diversidade
- Escolher o kuma varredura de 2 a 20, depois ler os tópicos
Cada etapa responde a uma pergunta: sem rótulos, o que dá nota a um tópico? → qual modelo tem os melhores tópicos? → quantos tópicos, então?
Etapa 1 · sem rótulos, o que dá nota a um tópico?
Quantos tópicos? E eles são bons?
A LDA (alocação latente de Dirichlet) e a NMF (fatoração de matrizes não negativas) precisam do \(k\) de antemão, e não há rótulos para validar.
perplexidade
o quanto a LDA se surpreende com posts separados; menor é melhor; só para modelos probabilísticos
coerência
as palavras do topo de um tópico aparecem juntas nos documentos?
\[ \text{NPMI}(a, b) = \frac{\log \dfrac{P(a, b)}{P(a)\,P(b)}}{-\log P(a, b)} \in [-1, 1] \]
NPMI: informação mútua pontual normalizada. \(P(a)\): fração dos documentos que contêm a palavra \(a\); \(P(a, b)\): fração que contém as duas. 0 = independentes, 1 = sempre juntas, −1 = nunca.
A NPMI à mão, passo a passo
2.155 posts; 304 contêm god, 159 jesus e 101 as duas. Preveja. Se as duas palavras fossem independentes, em uns quantos posts as duas apareceriam?
Etapa 2 · qual modelo tem os melhores tópicos?
Coerência e diversidade, medidas
- Coerência de um tópico: a NPMI média sobre todos os pares das suas 10 palavras do topo; de um modelo: a média sobre os tópicos.
- Diversidade: fração de palavras distintas entre as 10 do topo de todos os tópicos (1,0 = nenhum tópico divide uma palavra do topo).
| 4 tópicos nos posts | coerência (NPMI) | diversidade |
| LDA | 0,224 | 0,85 |
| NMF | 0,369 | 1,00 |
As duas pontuações concordam com o olho: a LDA repete space, like, think entre tópicos; os tópicos da NMF não dividem nenhuma palavra do topo.
Etapa 3 · quantos tópicos, então?
Escolhendo o \(k\)
Preveja. A perplexidade em posts separados de \(k = 2\) a 20: ela aponta para 4, o número de fóruns?
A perplexidade só sobe: lida ao pé da letra, \(k = 2\); e ela não acompanha o que as pessoas acham interpretável (Chang et al., 2009).
Coerência: a LDA tem pico em \(k = 4\) numa faixa larga entre sementes; a NMF sobe até 4 e depois fica num platô.
Varra uma faixa de \(k\), procure um cotovelo e leia os tópicos em dois ou três valores. Quatro fóruns ou doze subtemas é uma escolha de granularidade.
Prática · para casa
Sua vez (avançado)
- Um par que nunca se encontra: a NPMI de hockey e jesus. Perto de −1, de 0 ou de 1?
- A coerência das palavras do BERTopic: a pontuação concorda com o quanto elas parecem legíveis?
- A sua varredura: a coerência da NMF em \(k\) = 3, 4, 6, 8; leia os tópicos em 8.
A seguir: os slides avançados da E3.3 BERTopic.