Similarities

Similarities is a toolkit for similarity calculation and semantic search, supports text and image.

similarities：相似度计算、语义匹配搜索工具包。

similarities 实现了多种相似度计算、匹配搜索算法，支持文本、图像，python3开发，pip安装，开箱即用。

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Feature

文本相似度比较方法

• 余弦相似（Cosine Similarity）：两向量求余弦
• 点积（Dot Product）：两向量归一化后求内积
• RankBM25：BM25的变种算法，对query和文档之间的相似度打分，得到docs的rank排序
• SemanticSearch：向量相似检索，使用Cosine Similarty + topk高效计算，比一对一暴力计算快一个数量级

Demo

Official Demo: http://42.193.145.218/product/short_text_sim/

HuggingFace Demo: https://huggingface.co/spaces/shibing624/text2vec

Install

pip3 install torch # conda install pytorch
pip3 install -U similarities

or

git clone https://github.com/shibing624/similarities.git
cd similarities
python3 setup.py install

Usage

1. 计算两个句子的相似度值

>>> from similarities import Similarity

>>> m = Similarity("shibing624/text2vec-base-chinese")
>>> r = m.similarity('如何更换花呗绑定银行卡', '花呗更改绑定银行卡')
>>> print(f"similarity score: {r:.4f}")
similarity score: 0.8551

余弦值score范围是[-1, 1]，值越大越相似。

2. 文档集中相似文本搜索

一般在文档候选集中找与query最相似的文本，常用于QA场景的问句相似匹配、文本相似检索等任务。

中文示例examples/base_demo.py

from similarities import Similarity

if __name__ == '__main__':
    model = Similarity("shibing624/text2vec-base-chinese")
    # 1.Compute cosine similarity between two sentences.
    sentences = ['如何更换花呗绑定银行卡',
                 '花呗更改绑定银行卡']
    corpus = [
        '花呗更改绑定银行卡',
        '我什么时候开通了花呗',
        '俄罗斯警告乌克兰反对欧盟协议',
        '暴风雨掩埋了东北部；新泽西16英寸的降雪',
        '中央情报局局长访问以色列叙利亚会谈',
        '人在巴基斯坦基地的炸弹袭击中丧生',
    ]
    similarity_score = model.similarity(sentences[0], sentences[1])
    print(f"{sentences[0]} vs {sentences[1]}, score: {float(similarity_score):.4f}")
    
    # 2.Compute similarity between two list
    similarity_scores = model.similarity(sentences, corpus)
    print(similarity_scores.numpy())
    for i in range(len(sentences)):
        for j in range(len(corpus)):
            print(f"{sentences[i]} vs {corpus[j]}, score: {similarity_scores.numpy()[i][j]:.4f}")

    # 3.Semantic Search
    m = Similarity("shibing624/text2vec-base-chinese", corpus=corpus)
    q = '如何更换花呗绑定银行卡'
    print(m.most_similar(q, topn=5))
    print("query:", q)
    for i in m.most_similar(q, topn=5):
        print('\t', i)

output:

如何更换花呗绑定银行卡 vs 花呗更改绑定银行卡, score: 0.8551
...

如何更换花呗绑定银行卡 vs 花呗更改绑定银行卡, score: 0.8551
如何更换花呗绑定银行卡 vs 我什么时候开通了花呗, score: 0.7212
如何更换花呗绑定银行卡 vs 俄罗斯警告乌克兰反对欧盟协议, score: 0.1450
如何更换花呗绑定银行卡 vs 暴风雨掩埋了东北部；新泽西16英寸的降雪, score: 0.2167
如何更换花呗绑定银行卡 vs 中央情报局局长访问以色列叙利亚会谈, score: 0.2517
如何更换花呗绑定银行卡 vs 人在巴基斯坦基地的炸弹袭击中丧生, score: 0.0809
花呗更改绑定银行卡 vs 花呗更改绑定银行卡, score: 1.0000
花呗更改绑定银行卡 vs 我什么时候开通了花呗, score: 0.6807
花呗更改绑定银行卡 vs 俄罗斯警告乌克兰反对欧盟协议, score: 0.1714
花呗更改绑定银行卡 vs 暴风雨掩埋了东北部；新泽西16英寸的降雪, score: 0.2162
花呗更改绑定银行卡 vs 中央情报局局长访问以色列叙利亚会谈, score: 0.2728
花呗更改绑定银行卡 vs 人在巴基斯坦基地的炸弹袭击中丧生, score: 0.1279

query: 如何更换花呗绑定银行卡
	 (0, '花呗更改绑定银行卡', 0.8551459908485413)
	 (1, '我什么时候开通了花呗', 0.721195638179779)
	 (4, '中央情报局局长访问以色列叙利亚会谈', 0.2517135739326477)
	 (3, '暴风雨掩埋了东北部；新泽西16英寸的降雪', 0.21666759252548218)
	 (2, '俄罗斯警告乌克兰反对欧盟协议', 0.1450251191854477)

余弦score的值范围[-1, 1]，值越大，表示该query与corpus的文本越相似。

英文示例examples/base_english_demo.py

3. 快速近似匹配搜索

支持Annoy、Hnswlib的近似匹配搜索，常用于百万数据集的匹配搜索任务。

示例examples/fast_sim_demo.py

4. 基于字面的文本相似度计算

支持同义词词林（Cilin）、知网Hownet、词向量（WordEmbedding）、Tfidf、Simhash、BM25等算法的相似度计算和匹配搜索，常用于文本匹配冷启动。

示例examples/literal_sim_demo.py

from similarities.literalsim import SimHashSimilarity, TfidfSimilarity, BM25Similarity,
    WordEmbeddingSimilarity, CilinSimilarity, HownetSimilarity

text1 = "如何更换花呗绑定银行卡"
text2 = "花呗更改绑定银行卡"

m = TfidfSimilarity()
print(text1, text2, ' sim score: ', m.similarity(text1, text2))
print('distance:', m.distance(text1, text2))
zh_list = ['刘若英是个演员', '他唱歌很好听', 'women喜欢这首歌', '我不是演员吗']
m.add_corpus(zh_list)
print(m.most_similar('刘若英是演员'))

output:

如何更换花呗绑定银行卡 花呗更改绑定银行卡  sim score:  0.8203384355246909
distance: 0.17966156447530912

[(0, '刘若英是个演员', 0.9847577834309504), (3, '我不是演员吗', 0.7056381915655814), (1, '他唱歌很好听', 0.5), (2, 'women喜欢这首歌', 0.5)]

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• 邮件我：xuming: xuming624@qq.com
• 微信我： 加我微信号：xuming624, 备注：姓名-公司-NLP 进NLP交流群。

Citation

如果你在研究中使用了similarities，请按如下格式引用：

APA:

Xu, M. Similarities: Compute similarity score for humans (Version 0.0.4) [Computer software]. https://github.com/shibing624/similarities

BibTeX:

@software{Xu_Similarities_Compute_similarity,
author = {Xu, Ming},
title = {Similarities: similarity calculation and semantic search toolkit},
url = {https://github.com/shibing624/similarities},
version = {0.0.4}
}

License

授权协议为 The Apache License 2.0，可免费用做商业用途。请在产品说明中附加similarities的链接和授权协议。

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项目代码还很粗糙，如果大家对代码有所改进，欢迎提交回本项目，在提交之前，注意以下两点：

• 在tests添加相应的单元测试
• 使用python setup.py test来运行所有单元测试，确保所有单测都是通过的

之后即可提交PR。

Reference

• A Simple but Tough-to-Beat Baseline for Sentence Embeddings[Sanjeev Arora and Yingyu Liang and Tengyu Ma, 2017]
• liuhuanyong/SentenceSimilarity
• shibing624/text2vec
• qwertyforce/image_search
• ImageHash - Official Github repository