Micron Document
<!DOCTYPE html>
<html class="client-nojs vector-feature-language-in-header-enabled vector-feature-language-in-main-page-header-disabled vector-feature-page-tools-pinned-disabled vector-feature-toc-pinned-clientpref-0 vector-toc-not-available vector-feature-main-menu-pinned-disabled vector-feature-limited-width-clientpref-1 vector-feature-limited-width-content-enabled vector-feature-custom-font-size-clientpref-1 vector-feature-appearance-pinned-clientpref-0 skin-theme-clientpref-day vector-sticky-header-enabled" lang="de" dir="ltr"><head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Latent Semantic Analysis</title>
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<link rel="icon" type="image/png" href="./_res_/favicon.png">
<link rel="canonical" href="https://de.wikipedia.org/wiki/Latent_Semantic_Analysis"> <link href="./_mw_/ext.cite.styles.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.math.styles.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.wikimediamessages.styles.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/skins.vector.icons.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/skins.vector.search.codex.styles.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/skins.vector.styles.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<meta name="ResourceLoaderDynamicStyles" content="">
<link href="./_mw_/ext.gadget.citeRef.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.gadget.defaultPlainlinks.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.gadget.dewikiCommonHide.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.gadget.dewikiCommonLayout.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.gadget.dewikiCommonStyle.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.gadget.dewikiDarkmode.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.gadget.dewikiResponsive.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="./_mw_/ext.gadget.specialSearch.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="./_mw_/site.styles.css">
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="./_mw_/noscript.css">
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="./_res_/footer.css">
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="./_res_/vector-2022.css">
</head>
<body class="skin--responsive skin-vector skin-vector-search-vue mediawiki ltr sitedir-ltr mw-hide-empty-elt ns-0 ns-subject page-Latent_Semantic_Analysis rootpage-Latent_Semantic_Analysis skin-vector-2022 action-view">
<div class="mw-page-container">
<div class="mw-page-container-inner">
<div class="mw-content-container">
<main id="content" class="mw-body">
<header class="mw-body-header vector-page-titlebar">
<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Latent Semantic Analysis</span></h1>
</header>
<a id="top"></a>
<div id="bodyContent" class="vector-body ve-init-mw-desktopArticleTarget-targetContainer" aria-labelledby="firstHeading" data-mw-ve-target-container="">
<div id="contentSub">
<div id="mw-content-subtitle"></div>
</div>
<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p><b>Latent Semantic Indexing</b> (kurz <b>LSI</b>) ist ein (nicht mehr <a href="Patent" title="Patent">patentgeschütztes</a><sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>) Verfahren des <a href="Information_Retrieval" title="Information Retrieval">Information Retrieval</a>, das 1990 zuerst von Deerwester et al.<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> erwähnt wurde. Verfahren wie das <i>LSI</i> sind insbesondere für die Suche auf großen Datenmengen wie dem <a href="Internet" title="Internet">Internet</a> von Interesse. Das Ziel von <i>LSI</i> ist es, <a href="Hauptkomponentenanalyse" title="Hauptkomponentenanalyse">Hauptkomponenten</a> von <a href="Elektronisches_Dokument" title="Elektronisches Dokument">Dokumenten</a> zu finden. Diese Hauptkomponenten (Konzepte) kann man sich als generelle Begriffe vorstellen. So ist <i>Pferd</i> zum Beispiel ein Konzept, das Begriffe wie <i><a href="M%C3%A4hre" title="Mähre">Mähre</a></i>, <i>Klepper</i> oder <i>Gaul</i> umfasst. Somit ist dieses Verfahren zum Beispiel dazu geeignet, aus sehr vielen Dokumenten (wie sie sich beispielsweise im Internet finden lassen), diejenigen herauszufinden, die sich thematisch mit ‘Autos’ befassen, auch wenn in ihnen das Wort <i>Auto</i> nicht explizit vorkommt. Des Weiteren kann <i>LSI</i> dabei helfen, Artikel, in denen es wirklich um Autos geht, von denen zu unterscheiden, in denen nur das Wort <i>Auto</i> erwähnt wird (wie zum Beispiel bei Seiten, auf denen ein Auto als Gewinn angepriesen wird).
</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Mathematischer_Hintergrund">Mathematischer Hintergrund</h2></div>
<p>Der Name <i>LSI</i> bedeutet, dass die <a href="Termfrequenz" class="mw-redirect" title="Termfrequenz">Termfrequenz</a>-Matrix (im Folgenden TD-Matrix) durch die <a href="Singul%C3%A4rwertzerlegung" title="Singulärwertzerlegung">Singulärwertzerlegung</a> angenähert und so <a href="Approximation" title="Approximation">approximiert</a> wird. Dabei wird eine Dimensionsreduktion auf die Bedeutungseinheiten (<a href="Begriff" title="Begriff">Konzepte</a>) eines Dokumentes durchgeführt, welche die weitere Berechnung erleichtert.
</p><p><i>LSI</i> ist nur ein zusätzliches Verfahren, das auf dem <a href="Vektorraum-Retrieval" title="Vektorraum-Retrieval">Vektorraum-Retrieval</a> aufsetzt. Die von dorther bekannte TD-Matrix wird durch das <i>LSI</i> zusätzlich bearbeitet, um sie zu verkleinern. Dies ist gerade für größere Dokumentenkollektionen sinnvoll, da hier die TD-Matrizen im Allgemeinen sehr groß werden. Dazu wird die TD-Matrix über die <a href="Singul%C3%A4rwertzerlegung" title="Singulärwertzerlegung">Singulärwertzerlegung</a> zerlegt. Danach werden „unwichtige“ Teile der TD-Matrix abgeschnitten. Diese Verkleinerung hilft, <a href="Komplexit%C3%A4t_(Informatik)" title="Komplexität (Informatik)">Komplexität</a> und damit Rechenzeit beim Retrievalprozess (Vergleich der Dokumente oder Anfragen) zu sparen.
</p><p>Am Ende des <a href="Algorithmus" title="Algorithmus">Algorithmus</a> steht eine neue, kleinere TD-Matrix, in der die Terme der originalen TD-Matrix zu Konzepten generalisiert sind.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Der_Semantische_Raum">Der Semantische Raum</h2></div>

<p><span style="white-space:nowrap">Die TD-Matrix wird über die Singulärwertzerlegung</span> in Matrizen aus ihren <a href="Eigenvektor" class="mw-redirect" title="Eigenvektor">Eigenvektoren</a> und <a href="Eigenwert" class="mw-redirect" title="Eigenwert">Eigenwerten</a> aufgespalten. Die Idee ist, dass die TD-Matrix (Repräsentant des Dokumentes) aus Hauptdimensionen (für die Bedeutung des Dokuments wichtige Wörter) und weniger wichtigen Dimensionen (für die Bedeutung des Dokuments relativ unwichtige Wörter) besteht. Erstere sollen dabei erhalten bleiben, während letztere vernachlässigt werden können. Auch können hier Konzepte, das heißt von der Bedeutung her ähnliche Wörter (im Idealfalle <a href="Synonymie" class="mw-redirect" title="Synonymie">Synonyme</a>), zusammengefasst werden. <i>LSI</i> generalisiert also die Bedeutung von Wörtern. So kann die übliche Dimensionsanzahl deutlich verringert werden, indem nur die Konzepte verglichen werden. Bestünden die untersuchten Dokumente (Texte) aus den vier Wörtern Gaul, Pferd, Tür und Tor, so würden Gaul und Pferd zu einem Konzept zusammengefasst, genauso wie Tür und Tor zu einem anderen. Die Anzahl der Dimensionen wird hierbei von 4 (in der originalen TD-Matrix) auf 2 (in der generalisierten TD-Matrix) verringert. Man kann sich gut vorstellen, dass bei großen TD-Matrizen die Einsparung in günstigen Fällen enorm ist. Diese dimensionsreduzierte, <a href="Approximation" title="Approximation">approximierende</a> TD-Matrix wird als <i>Semantischer Raum</i><sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> bezeichnet.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Algorithmus">Algorithmus</h2></div>
<ul><li>Die Term-Dokument-Matrix wird berechnet und gegebenenfalls gewichtet, z.&nbsp;B. mittels <a href="Tf-idf" class="mw-redirect" title="Tf-idf">tf-idf</a></li>
<li>Die Term-Dokument-Matrix <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>A</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/7daff47fa58cdfd29dc333def748ff5fa4c923e3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.743ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle A}" loading="lazy"></span> wird nun in drei Komponenten zerlegt (Singulärwertzerlegung):
<dl><dd><span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle (A=U\cdot S\cdot V^{T})}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>A</mi>
<mo>=</mo>
<mi>U</mi>
<mo>⋅<!-- ⋅ --></mo>
<mi>S</mi>
<mo>⋅<!-- ⋅ --></mo>
<msup>
<mi>V</mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi>T</mi>
</mrow>
</msup>
<mo stretchy="false">)</mo>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle (A=U\cdot S\cdot V^{T})}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/cd9ce12ed77388bab33438bdb19289e0a2fb9b21.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:16.597ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle (A=U\cdot S\cdot V^{T})}" loading="lazy"></span>.</dd>
<dd>Die beiden orthogonalen Matrizen <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle U}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>U</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle U}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/458a728f53b9a0274f059cd695e067c430956025.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.783ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle U}" loading="lazy"></span> und <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle V}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>V</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle V}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/af0f6064540e84211d0ffe4dac72098adfa52845.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.787ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle V}" loading="lazy"></span> enthalten dabei Eigenvektoren von <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle AA^{T}}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>A</mi>
<msup>
<mi>A</mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi>T</mi>
</mrow>
</msup>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle AA^{T}}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/46d53d16f9c2cba7717fb18383070c078c6da65e.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:4.875ex; height:2.676ex;" alt="{\displaystyle AA^{T}}" loading="lazy"></span> bzw. <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A^{T}A}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<msup>
<mi>A</mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi>T</mi>
</mrow>
</msup>
<mi>A</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A^{T}A}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/4cc54896247ebb4d60e721ac74dcf41614e18133.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:4.875ex; height:2.676ex;" alt="{\displaystyle A^{T}A}" loading="lazy"></span>, <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle S}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>S</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle S}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/4611d85173cd3b508e67077d4a1252c9c05abca2.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.499ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle S}" loading="lazy"></span> ist eine <a href="Diagonalmatrix" title="Diagonalmatrix">Diagonalmatrix</a> mit den Wurzeln der Eigenwerte von <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle A^{T}A}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<msup>
<mi>A</mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi>T</mi>
</mrow>
</msup>
<mi>A</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle A^{T}A}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/4cc54896247ebb4d60e721ac74dcf41614e18133.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:4.875ex; height:2.676ex;" alt="{\displaystyle A^{T}A}" loading="lazy"></span>, auch Singulärwerte genannt.</dd></dl></li>
<li>Über die Eigenwerte in der erzeugten Matrix <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle S}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>S</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle S}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/4611d85173cd3b508e67077d4a1252c9c05abca2.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.499ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle S}" loading="lazy"></span> kann man nun die Dimensionsreduktion steuern. Das geschieht durch sukzessives Weglassen des jeweils kleinsten Eigenwertes bis zu einer unbestimmten Grenze <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle k}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>k</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle k}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/c3c9a2c7b599b37105512c5d570edc034056dd40.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.211ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle k}" loading="lazy"></span>.</li>
<li>Um eine Suchanfrage <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle q}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>q</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle q}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/06809d64fa7c817ffc7e323f85997f783dbdf71d.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:1.07ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle q}" loading="lazy"></span> (für Query) zu bearbeiten, wird sie in den Semantischen Raum abgebildet. <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle q}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>q</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle q}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/06809d64fa7c817ffc7e323f85997f783dbdf71d.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:1.07ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle q}" loading="lazy"></span> wird dabei als Spezialfall eines Dokumentes der Größe <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle (m\times 1)}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>m</mi>
<mo>×<!-- × --></mo>
<mn>1</mn>
<mo stretchy="false">)</mo>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle (m\times 1)}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/18f66065d3b7d6297a4cbb1ce896bf1c2275a07e.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:7.853ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle (m\times 1)}" loading="lazy"></span> angesehen. Mit folgender Formel wird der (eventuell gewichtete) Queryvektor <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle q}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>q</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle q}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/06809d64fa7c817ffc7e323f85997f783dbdf71d.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:1.07ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle q}" loading="lazy"></span> abgebildet:
<dl><dd><span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle Q={\frac {q^{T}U_{k}}{diag(S_{k})}}}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>Q</mi>
<mo>=</mo>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mfrac>
<mrow>
<msup>
<mi>q</mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi>T</mi>
</mrow>
</msup>
<msub>
<mi>U</mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi>k</mi>
</mrow>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<mi>d</mi>
<mi>i</mi>
<mi>a</mi>
<mi>g</mi>
<mo stretchy="false">(</mo>
<msub>
<mi>S</mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi>k</mi>
</mrow>
</msub>
<mo stretchy="false">)</mo>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle Q={\frac {q^{T}U_{k}}{diag(S_{k})}}}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/f321618ed8dd811cb2af4d2bb4ce254e9d1bc642.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.671ex; width:14.46ex; height:6.509ex;" alt="{\displaystyle Q={\frac {q^{T}U_{k}}{diag(S_{k})}}}" loading="lazy"></span></dd>
<dd><span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle S_{k}}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<msub>
<mi>S</mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi>k</mi>
</mrow>
</msub>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle S_{k}}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/fd1325d812cf88e5341ac097d8bda175723da887.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.514ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle S_{k}}" loading="lazy"></span> sind die ersten <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle k}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>k</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle k}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/c3c9a2c7b599b37105512c5d570edc034056dd40.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.211ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle k}" loading="lazy"></span> Diagonalelemente von <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle S}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>S</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle S}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/4611d85173cd3b508e67077d4a1252c9c05abca2.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.499ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle S}" loading="lazy"></span>.</dd></dl></li>
<li>Jedes Dokument wird wie <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle q}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>q</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle q}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/06809d64fa7c817ffc7e323f85997f783dbdf71d.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:1.07ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle q}" loading="lazy"></span> in den Semantischen Raum abgebildet. Danach kann <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle q}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>q</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle q}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/06809d64fa7c817ffc7e323f85997f783dbdf71d.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:1.07ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle q}" loading="lazy"></span> zum Beispiel über die <a href="Kosinus-%C3%84hnlichkeit" title="Kosinus-Ähnlichkeit">Kosinus-Ähnlichkeit</a> oder das <a href="Skalarprodukt" title="Skalarprodukt">Skalarprodukt</a> mit dem Dokument verglichen werden.</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Vor-_und_Nachteile_des_Verfahrens">Vor- und Nachteile des Verfahrens</h2></div>
<p>Der Semantische Raum (das heißt die auf die Bedeutungen reduzierte TD-Matrix) spiegelt die den Dokumenten unterliegende Struktur wider, deren Semantik. Die ungefähre Position im Vektorraum des <a href="Vektorraum-Retrieval" title="Vektorraum-Retrieval">Vektorraum-Retrieval</a> wird dabei beibehalten. Die Projektion auf die Eigenwerte gibt dann die Zugehörigkeit zu einem Konzept an (Schritte 4 und 5 des Algorithmus). Das Latent Semantic Indexing löst elegant das <a href="Synonymie" class="mw-redirect" title="Synonymie">Synonymproblem</a>, aber nur teilweise die <a href="Polysemie" title="Polysemie">Polysemie</a>, das heißt, dass dasselbe Wort verschiedene Bedeutungen haben kann. Der Algorithmus ist sehr rechenaufwendig. Die <a href="Komplexit%C3%A4t_(Informatik)" title="Komplexität (Informatik)">Komplexität</a> beträgt für die <a href="Singul%C3%A4rwertzerlegung" title="Singulärwertzerlegung">Singulärwertzerlegung</a> <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle O(n^{2}\cdot k^{3})}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>O</mi>
<mo stretchy="false">(</mo>
<msup>
<mi>n</mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>2</mn>
</mrow>
</msup>
<mo>⋅<!-- ⋅ --></mo>
<msup>
<mi>k</mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>3</mn>
</mrow>
</msup>
<mo stretchy="false">)</mo>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle O(n^{2}\cdot k^{3})}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/562ce29ab436807ce5157b6761892857ac7105a8.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:9.976ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle O(n^{2}\cdot k^{3})}" loading="lazy"></span>, wobei <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle n}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>n</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle n}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/a601995d55609f2d9f5e233e36fbe9ea26011b3b.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.395ex; height:1.676ex;" alt="{\displaystyle n}" loading="lazy"></span> die Anzahl der Dokumente + Anzahl der Terme und <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle k}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>k</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle k}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/c3c9a2c7b599b37105512c5d570edc034056dd40.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.211ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle k}" loading="lazy"></span> die Anzahl der Dimensionen ist. Dieses Problem lässt sich umgehen, indem zur ökonomischen Berechnung einer von vorneherein reduzierten TD-Matrix das <a href="Lanczos-Verfahren" title="Lanczos-Verfahren">Lanczos-Verfahren</a> verwendet wird. Die Singulärwertzerlegung muss zudem stets wiederholt werden, wenn neue Terme oder Dokumente hinzukommen. Ein weiteres Problem ist das Dimensionsproblem: auf wie viele Dimensionen die Term-Dokument-Matrix verkleinert werden soll, also wie groß <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle k}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>k</mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle k}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/c3c9a2c7b599b37105512c5d570edc034056dd40.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.211ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle k}" loading="lazy"></span> ist.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>
<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.semager.de/">Semager</a> – deutsches Projekt zur Berechnung von Wortverwandtschaften</li>
<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://information-retrieval.de/">Webbuch zum Information Retrieval</a></li>
<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://tedlab.mit.edu/~dr/SVDLIBC/">SVDLIBC</a> – <a href="Programmbibliothek" title="Programmbibliothek">Programmbibliothek</a> zur Singulärwertzerlegung mittels des Lanczos-Algorithmus</li>
<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://lsa.colorado.edu/">lsa.colorado.edu</a></li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">US4839853 und CA1306062, Patentschutz ist abgelaufen</span>
</li>
<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text">Scott Deerwester, Susan Dumais, George Furnas, Thomas Landauer, Richard Harshman: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://lsa.colorado.edu/papers/JASIS.lsi.90.pdf"><i>Indexing by Latent Semantic Analysis.</i></a> (PDF; 109&nbsp;kB) In: <i>Journal of the American society for information science</i>, 1990.</span>
</li>
<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text">E. Leopold: <i>On Semantic Spaces.</i> In: <i>LDV-Forum. Zeitschrift für Computerlinguistik und Sprachtechnologie / Journal for Computational Linguistics and Language Technology</i>, Vol. 20, Heft 1, 2005, S. 63–86.</span>
</li>
</ol></div><!--htdig_noindex--><div><div class="zim-footer">
Dieser Artikel wurde von <a class="external text" title="Zuletzt bearbeitet am 2025-07-29" href="https://de.wikipedia.org/wiki/?title=Latent_Semantic_Analysis&amp;oldid=258392220">Wikipedia</a> herausgegeben. Der Text ist unter <a class="external text" href="https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.de">Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0</a> verfügbar, sofern nicht anders angegeben. Für die Mediendateien können zusätzliche Bedingungen gelten.
</div>
</div><!--/htdig_noindex--></div>
</div>
</main>
</div>
</div>
</div>
<script src="./_webp_/webpHandler.js"></script>

</body></html>