齐夫定律

機率定律
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齐夫定律(英语:Zipf's lawIPA/ˈzɪf/)是由哈佛大学语言学家乔治·金斯利·齐夫英语George Kingsley Zipf于1949年发表的实验定律。它可以表述为:在自然语言语料库里,一个单词出现的频率与它在频率表里的排名成反比。所以,频率最高的单词出现的频率大约是出现频率第二位的单词的2倍,而出现频率第二位的单词则是出现频率第四位的单词的2倍。这个定律被作为任何与幂定律概率分布有关的事物的参考。

齐夫定律
概率质量函数
齐夫定律的概率质量函数的图像,其中N = 10
横纵坐标均为对数比例下,齐夫定律的概率质量函数的图像,其中N = 10。横坐标是指数k 。(注意,函数仅在k为整数时有定义,图上的连线不代表函数连续。)
累积分布函数
齐夫定律的累计分布函数的图像,其中N = 10
横纵坐标均为对数比例下,齐夫定律的累计分布函数的图像,其中N = 10。横坐标是指数k 。(注意,函数仅在k为整数时有定义,图上的连线不代表函数连续。)
参数 (实数)
(正整数)
值域
概率质量函数
累积分布函数
期望
众数
矩生成函数
特征函数

例子

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最简单的齐夫定律的例子是“1/f function”。给出一组齐夫分布的频率,按照从最常见到非常见排列,第二常见的频率是最常见频率的出现次数的½,第三常见的频率是最常见的频率的1/3,第n常见的频率是最常见频率出现次数的1/n。然而,这并不精确,因为所有的项必须出现一个整数次数,一个单词不可能出现2.5次。

布朗语料库英语Brown Corpus中,“the”、“of”、“and”是出现频率最前的三个单词,其出现的频数分别为69971次、36411次、28852次,大约占整个语料库100万个单词中的7%、3.6%、2.9%,其比例约为6:3:2。大约占整个语料库的7%(100万单词中出现69971次)。满足齐夫定律中的描述。仅仅前135个字汇就占了Brown语料库的一半。

齐夫定律是一个实验定律,而非理论定律,可以在很多非语言学排名中被观察到,例如不同国家中城市的数量、公司的规模、收入排名等。但它的起因是一个争论的焦点。齐夫定律很容易用点阵图观察,坐标分别为排名和频率的对数(log)。比如,“the”用上述表述可以描述为x = log(1), y = log(69971)的点。如果所有的点接近一条直线,那么它就遵循齐夫定律。

遵循该定律的现象

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  • 英文单词或中文汉字的出现频率:不仅适用于语料全体,也适用于单独的一篇文章
  • 网页访问频率
  • 城镇人口城镇等级的关系
  • 收入前3%的人的收入
  • 地震震级
  • 固体破碎时的碎片大小

参见

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延伸阅读

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主要:

次要:

外部链接

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