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clustering-test00-군집분류,및 분류예측기-002,한파트흐름 본문
In [1]:
# Word2Vec embedding
# from gensim.models import Word2Vec
from gensim.models.word2vec import Word2Vec
from gensim.models import KeyedVectors
from gensim import models
from collections import defaultdict
from gensim import corpora
from gensim import similarities
from gensim.summarization import summarize
import pandas as pd
import time, timeit, os, sys , re , math
from nltk import sent_tokenize, word_tokenize
from konlpy.tag import Hannanum
from kiwipiepy import Kiwi
kiwi = Kiwi()
kiwi.prepare()
hannanum = Hannanum()
from rank_bm25 import BM25Okapi
from datetime import datetime
In [2]:
# BM25 를 사용하여 코사인 유사도에서 측정된 단어의 문장을 뽑아 낸다.
start_now = int(time.time())
td = datetime.today().strftime("%Y%m%d")
tdd = datetime.today().strftime("%m%d")
now = datetime.now()
tdnow = now.strftime('%Y%m%d%H%M%S')
In [3]:
class Cleaning_Text:
def tokenize_kiwi(sent):
res, score = kiwi.analyze(sent)[0] # 첫번째 결과를 사용
return [word
for word, tag, _, _ in res
if not tag.startswith('E')
and not tag.startswith('J')
and not tag.startswith('S')] # 조사, 어미, 특수기호는 제거
def token_word(documents): ## param List
texts = [
[word for word in document.split() if len(word) > 1]
for document in documents
]
return texts
def token_sent(text):
text = sent_tokenize(text)
if len(text) > 1:
text = text
else:
pass
text_token = text
return text_token
def listToText(inputList):
returnText = ''
for i in inputList:
returnText = returnText + i
rt2 = Cleaning_Text.text_cleaning(returnText)
return rt2
## # step_4, 공통 코드 , 텍스트 클리닝
def text_cleaning(text):
################################## gensim 사용을 위한 정규표현식 200624
hangul_path9 = '[가-힣]+\.' # 한글로 포함되다 .
hangul_path0 = '[가-힣]+\.[가-힣]{1}' # 한글 . + 한글 처리
hangul_path1 = '[가-힣]+\.[\d]{1}' # 한글 . + 숫자 처리 [0-9]
hangul_path2 = '[가-힣]+\.[a-z]{1}' # 한글 . + 영어 소문자
hangul_path3 = '[가-힣]+\.[A-Z]{1}' # 한글 . + 영어 대문자
hangul_path4 = '[가-힣]+\.[\S]{1}' # 한글 . + 비공백 [^ \t\n\r\f\v]와 같다.
hangul_path5 = '[가-힣]+\.[\s]{1}' # 한글 . + 공백 [ \t\n\r\f\v]와 같다.
hangul_path6 = '[가-힣]+\.[\W]{1}' # 한글 . + 숫자 + 문자가 아닌 것 [^a-zA-Z0-9]와 같다.
hangul_path7 = '[가-힣]+\.[\w]{1}' # 한글 . + 숫자 + 문자 [a-zA-Z0-9]와 같다.
hangul_path8 = '[가-힣]+\.[\b]{1}' # 한글 . + 단어 경계 (`\w`와 `\W`의 경계)
reg_path = hangul_path0 + '|' + hangul_path1 + '|'+ hangul_path2 + '|'+ hangul_path3 + '|'+ hangul_path4+ '|'+ hangul_path5
hangul = re.compile(reg_path) # 한글 + 모모로 포함되다 .
result = hangul.findall(text) # 정규식에 일치되는 부분을 리스트 형태로 저장, 단어 반환
result = list(set(result))
for x in result:
text = text.replace(x, x[:-1] + '\n' + x[-1:])
### 줄단위 좌우 공백 지우기 ,
text = text.replace('\n','_').split('_')
text = [x.strip() for x in text]
tts = ''
for i in text:
tts = tts + i + '\n'
text = tts
################################## gensim 사용을 위한 정규표현식 200624
text = re.sub('\[.+?\]','', text) # 대괄호 [] 이내 모든 문자 삭제
#이모티콘 제거
EMOJI = re.compile('[\U00010000-\U0010ffff]', flags=re.UNICODE)
text= EMOJI.sub(r'', text)
#이메일 주소 제거
email =re.compile('([a-zA-Z0-9_.+-]+@[a-zA-Z0-9-]+\.[a-zA-Z0-9-.]+)')
text = email.sub('', text)
#URL 제거
url =re.compile('(http|ftp|https)://(?:[-\w.]|(?:%[\da-fA-F]{2}))+')
text = url.sub('', text)
#HTML 제거
html =re.compile('<[^>]*>')
text = html.sub('', text)
#특수문자를 공백으로 대체(문장을 살리기위헤 마침표는 남겨둠)
#special =re.compile('[^\w\s]')
#text = special.sub(' ', text)
special= ['*', '{', ',', ':', ']', '$', '+', '[', '#', '(', '%', '&', '}', '`', '‘', '’','·',
'=', ';', '>','＞', '/', '"', '“', '”', '\\', '?', '~', "'", '<', ')', '^', '!', '_',
'|', '@','@','©','ⓒ', '℗','®','①', '-','▶','…','☞','▲','◆','■'] #'.', 빼고
for chr in special :
text=text.replace(chr,' ')
#특수문자 제거 후 생기는 중복된 공백 제거
while text.find(' ') > 0:
text = text.replace(' ',' ' ) # 중복된 공백 제거
#특수문자 제거 후 생기는 중복된 개행 제거
while text.find('\n\n') > 0:
text = text.replace('\n\n','\n' ) # 중복된 개행 제거
#좌우측 공백 삭제
text = text.strip()
return text
# 텍스트 정제 함수 : 분석에 불필요한 문자는 전부 제거합니다.
# 형태소 분석해서 용언(P), 체언(N)만 남김
def hannanum_get_infoText(read_text):
#resList = list()
resList=[]
#GetWordSet = set(['N'])
GetWordSet = set(['N','P'])
for read_text_line in read_text:
res=""
if len(read_text_line) > 0:
pos = hannanum.pos(read_text_line,ntags=9)
for keyword, type in pos:
# 키워드가 한글자 이상일 경우만
if len(keyword) > 1 :
# 용언(P), 체언(N)만 남김
if (type in GetWordSet):
if type == 'P': #용언일 경우 '다'를 붙여줌
keyword=keyword+'다'
resList.append(keyword)
return resList
In [4]:
## 코사인 유사도의 단어로 BM25 방식을 이용하여 유사도 텍스트 문장을 추출한다.
### from gensimBM25Source
import math
from six import iteritems
from six.moves import xrange
# BM25 parameters.
PARAM_K1 = 1.5
PARAM_B = 0.75
EPSILON = 0.25
class BM25(object):
def __init__(self, corpus):
self.corpus_size = len(corpus)
self.avgdl = sum(map(lambda x: float(len(x)), corpus)) / self.corpus_size
self.corpus = corpus
self.f = []
self.df = {}
self.idf = {}
self.initialize()
def initialize(self):
for document in self.corpus:
frequencies = {}
for word in document:
if word not in frequencies:
frequencies[word] = 0
frequencies[word] += 1
self.f.append(frequencies)
for word, freq in iteritems(frequencies):
if word not in self.df:
self.df[word] = 0
self.df[word] += 1
for word, freq in iteritems(self.df):
self.idf[word] = math.log(self.corpus_size - freq + 0.5) - math.log(freq + 0.5)
def get_score(self, document, index, average_idf):
score = 0
for word in document:
if word not in self.f[index]:
continue
idf = self.idf[word] if self.idf[word] >= 0 else EPSILON * average_idf
score += (idf * self.f[index][word] * (PARAM_K1 + 1)
/ (self.f[index][word] + PARAM_K1 * (1 - PARAM_B + PARAM_B * self.corpus_size / self.avgdl)))
return score
def get_scores(self, document, average_idf):
scores = []
for index in xrange(self.corpus_size):
score = self.get_score(document, index, average_idf)
scores.append(score)
return scores
### 가중치를 구해준다 .
def get_bm25_weights(corpus):
bm25 = BM25(corpus)
average_idf = sum(map(lambda k: float(bm25.idf[k]), bm25.idf.keys())) / len(bm25.idf.keys())
weights = []
for doc in corpus:
scores = bm25.get_scores(doc, average_idf)
weights.append(scores)
return weights
In [5]:
# %matplotlib inline
import pandas as pd
import matplotlib as mpl
import numpy as np
import re
# 필요한 패키지와 라이브러리를 가져옴
import matplotlib as mpl
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.font_manager as fm
# 그래프에서 마이너스 폰트 깨지는 문제에 대한 대처
mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
In [6]:
# df_list = [pd.read_excel('./../test_data/test_Newsdata-100.xlsx', sheet_name = x) for x in range(6)]
# df_list = [df_list[x][['subMenu', 'newsFrom', 'title', 'content', 'yoyag']] for x in range(6)]
# df_list = [df_list[x].head(17) for x in range(6)]
# df_ = pd.concat(df_list, axis=0)
# df_ = df_.head(100)
# df_
# # ct_list = []
# # # ct_list.append(df_['content'].tolist())
# # for i in df_['content'].tolist():
# # ts = i
# # Cleaning_Text.text_cleaning(ts)
# # ct_list.append([ts])
# # data = ct_list
# # print(data)
In [7]:
df_list = [pd.read_excel('./../test_data/test_Newsdata-100.xlsx', sheet_name = x) for x in range(6)]
df_list = [df_list[x][['subMenu', 'newsFrom', 'title', 'content', 'yoyag']] for x in range(6)]
df_ = pd.concat(df_list, axis=0)
df = df_[['subMenu','title','content']]
df
df.sample(10)
Out[7]:
In [8]:
print("在 subMenu 列中总共有 %d 个空值." % df['subMenu'].isnull().sum())
print("在 content 列中总共有 %d 个空值." % df['content'].isnull().sum())
df[df.isnull().values==True]
df = df[pd.notnull(df['content'])]
df
Out[8]:
In [9]:
# 接下来我们统计一下各个类别的数据量
d = {'subMenu':df['subMenu'].value_counts().index, 'count': df['subMenu'].value_counts()}
df_cat = pd.DataFrame(data=d).reset_index(drop=True)
df_cat
Out[9]:
In [10]:
# df_cat.plot(x='subMenu', y='count', kind='bar', legend=False, figsize=(6, 6))
df_cat.plot(x='subMenu', y='count', kind='bar', legend=False, figsize=(8, 5))
plt.title("CountClassifier")
plt.ylabel('count', fontsize=18)
plt.xlabel('title', fontsize=18)
Out[10]:
In [11]:
# 接下来我们要将 subMenu 类转换成id，这样便于以后的分类模型的训练。
df['subMenu_id'] = df['subMenu'].factorize()[0]
cat_id_df = df[['subMenu', 'subMenu_id']].drop_duplicates().sort_values('subMenu_id').reset_index(drop=True)
cat_to_id = dict(cat_id_df.values)
id_to_cat = dict(cat_id_df[['subMenu_id', 'subMenu']].values)
cat_id_df.values
id_to_cat
df.sample(10)
Out[11]:
In [12]:
cat_id_df
Out[12]:
In [13]:
df['clean_content'] = df['content'].apply(Cleaning_Text.text_cleaning )
df = df[['subMenu_id','subMenu','title','content','clean_content']]
df.sample(15)
Out[13]:
In [14]:
# 分词 ，， 문장을 토큰화 ,
# df['cut_content'] = df['clean_content'].apply(word_tokenize)
df['cut_content'] = df['clean_content'].apply(lambda x: " ".join(w for w in word_tokenize(x)))
df.head()
Out[14]:
In [15]:
# %pip install wordcloud
cat_id_df
cat_id_df.subMenu.values
df['cut_content']
cat_id_df.subMenu.values
df['subMenu']
Out[15]:
In [16]:
# # 토큰화 된 단어들을 기준으로 단어의 분류가 된 워드클라우드를 생성
# # 가장 많이 나오는 top 100 개의 단어를 출력해보기 ,
# from collections import Counter
# from wordcloud import WordCloud
# def generate_wordcloud(tup):
# wordcloud = WordCloud(background_color='white',
# font_path='simhei.ttf',
# max_words=50, max_font_size=40,
# random_state=42
# ).generate(str(tup))
# return wordcloud
# cat_desc = dict()
# for cat in cat_id_df.subMenu.values:
# text = df.loc[df['subMenu']==cat, 'cut_content']
# text = (' '.join(map(str,text))).split(' ')
# cat_desc[cat]=text
# fig,axes = plt.subplots(5, 2, figsize=(30, 38))
# k=0
# for i in range(5):
# for j in range(2):
# cat = id_to_cat[k]
# most100=Counter(cat_desc[cat]).most_common(100)
# ax = axes[i, j]
# ax.imshow(generate_wordcloud(most100), interpolation="bilinear")
# ax.axis('off')
# ax.set_title("{} Top 100".format(cat), fontsize=30)
# k+=1
# print('폰트 조절 필요')
In [17]:
# 这里我们使用了参数ngram_range=(1,2)
# ,这表示我们除了抽取评论中的每个词语外
# ,还要抽取每个词相邻的词并组成一个“词语对”,如: 词1，词2，词3，词4，(词1，词2)，(词2,词3)，(词3，词4)。
# 这样就扩展了我们特征集的数量,有了丰富的特征集才有可能提高我们分类文本的准确度。
# 参数norm='l2',是一种数据标准划处理的方式,可以将数据限制在一点的范围内比如说(-1,1)
from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer
tfidf = TfidfVectorizer(norm='l2', ngram_range=(1, 2))
cut_content = df.cut_content.tolist()
# print(cut_content[0], end=',')
features = tfidf.fit_transform(cut_content)
labels = df.subMenu_id
print(features.shape)
print('-(문장중, 토픽개수)----------------------------')
print(features)
In [18]:
# 卡方检验的方法来找出每个分类中关联度最大的两个词语和两个词语对
# 卡方检验是一种统计学的工具,用来检验数据的拟合度和关联度。
# 在这里我们使用sklearn中的chi2方法。
# 我们可以看到经过卡方(chi2)检验后，找出了每个分类中关联度最强的两个词和两个词语对。这些词和词语对能很好的反映出分类的主题。
from sklearn.feature_selection import chi2
import numpy as np
cat_to_id.items()
N = 2
for cat, cat_id in sorted(cat_to_id.items()):
features_chi2 = chi2(features, labels == cat_id)
indices = np.argsort(features_chi2[0])
feature_names = np.array(tfidf.get_feature_names())[indices]
print(feature_names)
unigrams = [v for v in feature_names if len(v.split(' ')) == 1]
bigrams = [v for v in feature_names if len(v.split(' ')) == 2]
print("# '{}':".format(cat))
print(" . Most correlated unigrams:\n . {}".format('\n . '.join(unigrams[-N:]))) # 마지막 2번째 2개
print(" . Most correlated bigrams:\n . {}".format('\n . '.join(bigrams[-N:])))
In [19]:
## 학습을 시킨다 .
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer
from sklearn.feature_extraction.text import TfidfTransformer
from sklearn.naive_bayes import MultinomialNB
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(df['cut_content'], df['subMenu_id'], random_state = 0)
count_vect = CountVectorizer()
X_train_counts = count_vect.fit_transform(X_train)
tfidf_transformer = TfidfTransformer()
X_train_tfidf = tfidf_transformer.fit_transform(X_train_counts)
clf = MultinomialNB().fit(X_train_tfidf, y_train)
In [20]:
## 학습이 끝나고 나서 이를 계기로 content 내용의 유형을 예측하게 한다 .
## 이를 위해 먼저 예측할 함수를 정의한다 .
# df['cut_content'] = df['clean_content'].apply(lambda x: " ".join(w for w in word_tokenize(x)))
def myPredict(text):
format_sec=" ".join(w for w in word_tokenize(text))
print(format_sec)
pred_cat_id=clf.predict(count_vect.transform([format_sec]))
predic = id_to_cat[pred_cat_id[0]]
print('예측결과 : {}'.format(predic))
myPredict('''1달러 배럴당 분기 약 660억원의 영업이익 증감이 가능하다''')
myPredict('신한금융투자는 1일 S Oil 010959 에 대해 2분기에 흑자전환할 것이라며 하반기 턴어라운드의 전초전이라고 밝혔다.')
myPredict('''
바라트바이오텍은 자국 내에서 얻은 바이러스 변종이 백신을 빨리 개발하는 데 도움이 되었다 며 세계적으로 존재하는 코로나19 바이러스 변종 간 차이를 여전히 연구하고 있다 고 밝혔다.
''')
myPredict('''
NEAR는 경북 포항에 있는 사무국에서 김옥채 사무총장을 비롯한 대내외 관계자 등 20여 명이 참석한 가운데 김 전 주러시아 한국대사관 공사의 홍보대사 위촉식을 개최했다고 1일 밝혔다.
''')
myPredict('대학교 등록금은 어쩌거 저쩌구')
In [21]:
## 接下来我们尝试不同的机器学习模型,并评估它们的准确率，我们将使用如下四种模型:
from sklearn.linear_model import LogisticRegression
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
from sklearn.naive_bayes import MultinomialNB
from sklearn.svm import LinearSVC
from sklearn.model_selection import cross_val_score
models = [
RandomForestClassifier(n_estimators=200, max_depth=3, random_state=0),
LinearSVC(),
MultinomialNB(),
LogisticRegression(random_state=0),
]
CV = 5
cv_df = pd.DataFrame(index=range(CV * len(models)))
entries = []
for model in models:
model_name = model.__class__.__name__
accuracies = cross_val_score(model, features, labels, scoring='accuracy', cv=CV)
for fold_idx, accuracy in enumerate(accuracies):
entries.append((model_name, fold_idx, accuracy))
cv_df = pd.DataFrame(entries, columns=['model_name', 'fold_idx', 'accuracy'])
In [22]:
import seaborn as sns
sns.boxplot(x='model_name', y='accuracy', data=cv_df)
sns.stripplot(x='model_name', y='accuracy', data=cv_df,
size=8, jitter=True, edgecolor="gray", linewidth=2)
plt.show()
In [23]:
## 상기 내용중 linearSVC 의 정확도가 가장 높은것으로 판단됨
cv_df.groupby('model_name').accuracy.mean()
Out[23]:
In [30]:
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.metrics import accuracy_score, confusion_matrix
#训练模型
model = LinearSVC()
X_train, X_test, y_train, y_test, indices_train, indices_test = train_test_split(features, labels, df.index,
test_size=0.33, stratify=labels, random_state=0)
model.fit(X_train, y_train)
y_pred = model.predict(X_test)
#生成混淆矩阵
conf_mat = confusion_matrix(y_test, y_pred)
fig, ax = plt.subplots(figsize=(10,8))
sns.heatmap(conf_mat, annot=True, fmt='d',xticklabels=cat_id_df.subMenu.values, yticklabels=cat_id_df.subMenu.values)
plt.ylabel('shijiJIEGUO',fontsize=18)
plt.xlabel('yuceJIEGUO',fontsize=18)
plt.show()
In [31]:
from sklearn.metrics import classification_report
print('accuracy %s' % accuracy_score(y_pred, y_test))
print(classification_report(y_test, y_pred,target_names=cat_id_df['subMenu'].values))
In [36]:
from IPython.display import display
for predicted in cat_id_df.subMenu_id:
for actual in cat_id_df.subMenu_id:
if predicted != actual and conf_mat[actual, predicted] >= 6:
print("{} 예측하면 {} : {} 개.".format(id_to_cat[actual], id_to_cat[predicted], conf_mat[actual, predicted]))
display(df.loc[indices_test[(y_test == actual) & (y_pred == predicted)]][['subMenu', 'content']])
print('')
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