파이썬으로 구현된 유전 알고리즘을 통한 문서 요약 알고리즘

문서 요약은 긴 문장 또는 문서를 간결하고 핵심적인 내용으로 축약하는 작업입니다. 이를 자동으로 수행하는 알고리즘 중 하나가 유전 알고리즘입니다. 유전 알고리즘은 진화 과정을 모방하여 최적의 해결책을 찾아내는 메타휴리스틱 알고리즘 중 하나입니다. 이번 블로그에서는 파이썬을 사용하여 구현된 유전 알고리즘을 이용한 문서 요약 알고리즘을 살펴보겠습니다.

알고리즘 개요

  1. 문서 전처리: 요약할 문서를 전처리하여 토큰화, 불용어 제거, 형태소 분석 등의 과정을 수행합니다.
  2. 유전 알고리즘 초기화: 요약 문장을 표현하는 유전자를 생성하고 초기 개체 집합을 만듭니다.
  3. 적합도 함수 정의: 각 개체의 적합도를 평가하는 함수를 정의합니다. 요약의 품질을 측정하는 지표로 사용됩니다.
  4. 선택: 적합도 함수를 기반으로 개체를 선택합니다. 일반적으로 룰렛 휠 선택이 사용됩니다.
  5. 교차: 선택된 개체들을 교차하여 새로운 개체를 생성합니다. 일반적으로 한 지점 교차 또는 다지점 교차가 사용됩니다.
  6. 돌연변이: 생성된 개체 중 일부를 돌연변이시켜 다양성을 유지합니다.
  7. 개체 갱신: 선택된 개체와 새로 생성된 개체를 합하여 다음 세대의 개체 집합을 생성합니다.
  8. 종료 조건 검사: 종료 조건을 만족하는지 검사합니다. 일정 세대 수 도달 또는 최적 해 도달 등을 종료 조건으로 사용할 수 있습니다.
  9. 최적 솔루션 선택: 알고리즘 실행 결과 중 가장 우수한 개체를 선택합니다.
  10. 요약 문장 출력: 최적 솔루션으로부터 요약 문장을 출력합니다.

구현 예제 코드

import random

def initialize_population():
    # 초기 개체 집합 생성 코드
    population = ...
    return population

def evaluate_fitness(population):
    # 적합도 함수 평가 코드
    fitness_scores = ...
    return fitness_scores

def selection(population, fitness_scores):
    # 선택 코드
    selected_population = ...
    return selected_population

def crossover(selected_population):
    # 교차 코드
    new_population = ...
    return new_population

def mutation(new_population):
    # 돌연변이 코드
    mutated_population = ...
    return mutated_population

def update_population(selected_population, mutated_population):
    # 개체 갱신 코드
    updated_population = ...
    return updated_population

def genetic_algorithm():
    population = initialize_population()

    for generation in range(max_generations):
        fitness_scores = evaluate_fitness(population)
        selected_population = selection(population, fitness_scores)
        new_population = crossover(selected_population)
        mutated_population = mutation(new_population)
        population = update_population(selected_population, mutated_population)

        if termination_condition():
            break

    best_solution = select_best_solution(population)
    summary = generate_summary(best_solution)

    return summary

# 실행
summary = genetic_algorithm()
print(summary)

이와 같이 파이썬을 사용하여 유전 알고리즘을 구현한 후, 문서 요약을 수행할 수 있습니다. 유전 알고리즘을 활용하면 문서 요약 알고리즘의 효율성을 높일 수 있으며, 핵심 문장을 추출하는 데에도 활용할 수 있습니다.

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