BLEU-4

• 简介：BLEU-4（Bilingual Evaluation Understudy）：BLEU是一种常用的自动评估指标，用于测量候选文本与参考文本之间的相似性。BLEU-4表示使用四个单位长度的n-gram（n=1,2,3,4）进行计算。它通过比较候选文本中的n-gram是否出现在参考文本中来计算得分，同时也考虑了候选文本的长度。BLEU-4的取值范围通常在0到1之间，越接近1表示候选文本与参考文本越相似。

• 公式：
  
  其中，BP（Brevity Penalty）是长度惩罚项，用于惩罚较短的候选文本； 是权重，平均分布为 1/4； 是 n-gram 精确匹配率的几何平均。

METEOR

• 简介：METEOR（Metric for Evaluation of Translation with Explicit ORdering）：METEOR是另一种机器翻译评估指标，它考虑了候选文本与参考文本之间的词汇、语法和语义等多个层面的匹配。METEOR使用了单词精确匹配率、单词级别的重叠率和一些外部资源（如WordNet）来计算得分。METEOR的取值范围也在0到1之间，越接近1表示候选文本与参考文本越相似。

• 公式：
  
  其中， 是单词精确匹配率，是单词级别的重叠率， 是综合评分； 是一个权衡精确度和召回率的参数。

ROUGE-L

• 简介：ROUGE-L（Recall-Oriented Understudy for Gisting Evaluation - Longest Common Subsequence）：ROUGE是一系列用于评估文本摘要生成系统的指标。ROUGE-L是其中的一种，它衡量候选文本与参考文本之间最长公共子序列（LCS）的相似性。LCS是指两个文本中具有最长共同序列的部分，ROUGE-L通过计算LCS的长度与参考文本总长度的比值来评估候选文本的质量。

• 公式：
  
  其中， 是候选文本与参考文本之间的最长公共子序列的长度； 是参考文本的总长度。

CIDEr

• 简介：CIDEr（Consensus-based Image Description Evaluation）：CIDEr是一种用于评估图像描述生成系统的指标，但也可以应用于其他文本生成任务。CIDEr考虑了候选文本与参考文本之间的词汇多样性和一致性。它使用多个参考文本计算n-gram的权重，并考虑了候选文本与参考文本之间的词汇重叠率。CIDEr的得分范围没有限制，越高表示候选文本与参考文本越匹配。

• 公式：
  
  其中， 是候选文本的数量；是候选文本与参考文本之间的 n-gram 重叠率得分；是参考文本之间的 n-gram 重叠率得分。

代码

import nltk
from nltk.translate.bleu_score import sentence_bleu
from nltk.translate.meteor_score import meteor_score
from nltk.translate.bleu_score import SmoothingFunction
from rouge import Rouge
from cider import Cider

# 候选文本和参考文本
candidate = "the cat sat on the mat"
reference = "the cat is on the mat"

# BLEU-4
candidate_tokens = candidate.split()
reference_tokens = reference.split()
smoothing_function = SmoothingFunction().method1  # 平滑函数
bleu_4 = sentence_bleu([reference_tokens], candidate_tokens, weights=(0.25, 0.25, 0.25, 0.25), smoothing_function=smoothing_function)
print("BLEU-4:", bleu_4)

# METEOR
meteor = meteor_score([reference], candidate)
print("METEOR:", meteor)

# ROUGE-L
rouge = Rouge()
scores = rouge.get_scores(candidate, reference)
rouge_l = scores[0]["rouge-l"]["f"]
print("ROUGE-L:", rouge_l)

# CIDEr
cider = Cider()
cider_score = cider.compute_score({0: [reference]}, {0: [candidate]})  # 注意输入要求是字典形式
cider_score = cider_score[0]
cider_score_avg = sum(cider_score["CIDEr"]) / len(cider_score["CIDEr"])
print("CIDEr:", cider_score_avg)