【火爐煉AI】機器學習041-NLP句子情感分析

(本文所使用的Python庫和版本號: Python 3.6, Numpy 1.14, scikit-learn 0.19, matplotlib 2.2 )

在NLP中有一個非常實用的應用領域--情感分析，情感分析是用NLP技術分析一段給定文字的情感型別，是積極的還是消極的，是樂觀的還是悲觀的等。比如在股市中，我們知道，往往大眾最悲觀的時候往往是股市的大底，而最樂觀的時候卻是股市的頂部，所以，如果我們能夠掌握大眾的心裡情感狀況，那麼也就能大概知道股市的底和頂，換言之，也就能夠在股市上掙得大把大把的銀子了。

1. 準備資料集

本專案所使用的資料集也是由nltk內部提供，其中的corpus模組中有movies_reviews，可以給我們提供“積極”和“消極”的語句文字。

# 1, 準備資料集from nltk.corpus import movie_reviews
pos_fileIds=movie_reviews.fileids('pos') # 載入積極文字檔案neg_fileIds=movie_reviews.fileids('neg') # 消極文字檔案print(len(pos_fileIds)) # 1000print(len(neg_fileIds)) # 1000 print(pos_fileIds[:5])
print(neg_fileIds[:5])# 由此可看出，movie_reviews.fileids是載入各種類別文字的檔案，# 並返回該檔名組成的list# 如果想要檢視某個文字檔案的內容，可以使用print(movie_reviews.words(fileids=['pos/cv000_29590.txt']))

-------------------------------------輸---------出--------------------------------

1000
1000
['pos/cv000_29590.txt', 'pos/cv001_18431.txt', 'pos/cv002_15918.txt', 'pos/cv003_11664.txt', 'pos/cv004_11636.txt']
['neg/cv000_29416.txt', 'neg/cv001_19502.txt', 'neg/cv002_17424.txt', 'neg/cv003_12683.txt', 'neg/cv004_12641.txt']
['films', 'adapted', 'from', 'comic', 'books', 'have', ...]

--------------------------------------------完-------------------------------------

雖然上面把文字檔案的名稱提取出來，但是我們還需要從這些txt檔案中提取出所需要的特徵，使用這些特徵才能進行後續的分類器建模。

# 2, 處理資料集def extract_features(word_list):
    '''專門一個函式來提取特徵'''
    return dict([(word,True) for word in word_list]) # 此處加True的作用是構成dict,實質意義不大pos_features=[(extract_features(movie_reviews.words(fileids=[f])),'Pos') 
              for f in pos_fileIds]
neg_features=[(extract_features(movie_reviews.words(fileids=[f])),'Neg') 
              for f in neg_fileIds]
print(pos_features[:3]) # 列印下看看內容是否正確dataset=pos_features+neg_features # 將兩部分結合起來作為一個dataset

列印出來的結果很長，可以參考裡面的程式碼。

2. 建立模型，訓練特徵

# 構建模型，訓練模型from nltk import NaiveBayesClassifierfrom nltk.classify import accuracy as nltk_accuracy

np.random.shuffle(dataset)
rows=int(len(dataset)*0.8) # 80%為train settrain_set,test_set=dataset[:rows],dataset[rows:]
print('Num of train_set: ',len(train_set),      '/nNum of test_set: ',len(test_set))
clf=NaiveBayesClassifier.train(train_set)# 檢視該模型在test set上的表現acc=nltk_accuracy(clf,test_set)
print('Accuracy: {:.2f}%'.format(acc*100))

-------------------------------------輸---------出--------------------------------

Num of train_set: 1600
Num of test_set: 400
Accuracy: 70.75%

--------------------------------------------完-------------------------------------

由此可以看出該模型在測試集上的表現為：準確率70.75%

# 檢視模型內部資訊# 該分類器是分析某段文字中哪些單詞與“積極”的關聯最大，# 哪些與“消極”的關聯最大，進而分析這些關鍵詞的出現來判斷某句話是積極或消極# 列印這些關鍵詞for key_word in clf.most_informative_features()[:10]:    print(key_word[0])

-------------------------------------輸---------出--------------------------------

outstanding
insulting
ludicrous
affecting
magnificent
breathtaking
avoids
strongest
fascination
slip

--------------------------------------------完-------------------------------------

可以看出，這些關鍵詞對於區分一個句子是積極還是消極有著至關重要的作用，或者說，如果某個句子中有了這些關鍵詞，就可以區分這個句子的情感是積極還是消極，這些單詞越多，模型預測的準確率就越高。

3. 用成熟模型預測新樣本

# 用該模型來預測新樣本，檢視新句子的情感是積極還是消極new_samples = [        "It is an amazing movie", 
        "This is a dull movie. I would never recommend it to anyone.",        "The cinematography is pretty great in this movie", 
        "The direction was terrible and the story was all over the place" 
    ]for sample in new_samples:
    predict_P=clf.prob_classify(extract_features(sample.split()))
    pred_sentiment=predict_P.max()    print('Sample: {}, Type: {}, Probability: {:.2f}%'.format(
        sample,pred_sentiment,predict_P.prob(pred_sentiment)*100))

-------------------------------------輸---------出--------------------------------

Sample: It is an amazing movie, Type: Pos, Probability: 61.45%
Sample: This is a dull movie. I would never recommend it to anyone., Type: Neg, Probability: 80.12%
Sample: The cinematography is pretty great in this movie, Type: Pos, Probability: 63.63%
Sample: The direction was terrible and the story was all over the place, Type: Neg, Probability: 63.89%

--------------------------------------------完-------------------------------------

########################小**********結###############################

1，NLTK中所使用的分類器需要用dict型別的資料作為features來資料，故而我們需要自定義一個extract_features函式，來將單詞轉變為dict型別。

2，NLTK中已經整合了很多分類器，比如NaiveBayesClassifier，這些分類器已經整合了字串處理方面的各種細節，使用起來很方便。

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注：本部分程式碼已經全部上傳到（）上，歡迎下載。

參考資料:

1, Python機器學習經典例項，Prateek Joshi著，陶俊傑，陳小莉譯

作者：煉丹老頑童
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