Spark机器学习实战 (十一) - 文本情感分类项目实战

男娘i 2022-02-13 02:09 320阅读 0赞

# 0 [相关源码][Link 1] #

将结合前述知识进行综合实战，以达到所学即所用。文本情感分类这个项目会将分类算法、文本特征提取算法等进行关联，使大家能够对Spark的具体应用有一个整体的感知与了解。

# 1 项目总体概况 #

# 2 数据集概述 #

*  [数据集][Link 2]  
    ![1240][]

# 3 数据预处理 #

![1240 1][]

# 4 文本特征提取 #

*  [官方文档介绍][Link 3]  
    ![1240 2][]

提取，转换和选择特征  
本节介绍了使用特征的算法，大致分为以下几组：

*  提取：从“原始”数据中提取特征
 *  转换：缩放，转换或修改特征
 *  选择：从中选择一个子集一组更大的特征局部敏感散列（LSH）：这类算法将特征变换的各个方面与其他算法相结合。  
    (TF-IDF) 是在文本挖掘中广泛使用的特征向量化方法，以反映术语对语料库中的文档的重要性。

用t表示一个术语，用d表示文档，用D表示语料库。术语频率`TF（t，d）`是术语t出现在文档d中的次数，而文档频率`DF（t，D）`是包含术语的文档数T

如果我们仅使用术语频率来衡量重要性，那么过分强调经常出现但很少提供有关文档的信息的术语非常容易，例如： “a”，“the”和“of”。  
如果术语在语料库中经常出现，则表示它不包含有关特定文档的特殊信息。

*  反向文档频率是术语提供的信息量的数字度量：  
    ![1240 3][]

其中`| D |`是语料库中的文档总数。由于使用了对数，如果一个术语出现在所有文档中，其IDF值将变为0.  
请注意，应用平滑术语以避免语料库外的术语除以零。

*  `TF-IDF`测量仅仅是TF和IDF的乘积  
    ![1240 4][]

术语频率和文档频率的定义有几种变体。在MLlib中，我们将TF和IDF分开以使它们变得灵活。

#### TF：HashingTF和CountVectorizer都可用于生成术语频率向量。 ####

`HashingTF`是一个转换器，它接受一组术语并将这些集合转换为固定长度特征向量。  
在文本处理中，“一组术语”可能是一些单词。`HashingTF`利用散列技巧。通过应用散列函数将原始特征映射到索引（术语）。这里使用的哈希函数是MurmurHash 3.然后，基于映射的索引计算术语频率。这种方法避免了计算全局术语到索引映射的需要，这对于大型语料库来说可能是昂贵的，但是它遭受潜在的哈希冲突，其中不同的原始特征可能在散列之后变成相同的术语。为了减少冲突的可能性，我们可以增加目标特征维度，即哈希表的桶的数量。由于散列值的简单模数用于确定向量索引，因此建议使用2的幂作为要素维度，否则要素将不会均匀映射到向量索引。默认要素尺寸为218 = 262,144218 = 262,144。可选的二进制切换参数控制术语频率计数。设置为true时，所有非零频率计数都设置为1.这对于模拟二进制而非整数计数的离散概率模型特别有用。

CountVectorizer将文本文档转换为术语计数向量

IDF：IDF是一个Estimator，它适合数据集并生成IDFModel。 IDFModel采用特征向量（通常从HashingTF或CountVectorizer创建）并缩放每个特征。直观地说，它降低了在语料库中频繁出现的特征。

注意：spark.ml不提供文本分割工具.

在下面的代码段中，我们从一组句子开始。我们使用Tokenizer将每个句子分成单词。对于每个句子（单词包），我们使用HashingTF将句子散列为特征向量。我们使用IDF重新缩放特征向量;这通常会在使用文本作为功能时提高性能。然后我们的特征向量可以传递给学习算法。

import org.apache.spark.ml.feature.{HashingTF, IDF, Tokenizer}
    
    val sentenceData = spark.createDataFrame(Seq(
      (0.0, "Hi I heard about Spark"),
      (0.0, "I wish Java could use case classes"),
      (1.0, "Logistic regression models are neat")
    )).toDF("label", "sentence")
    
    val tokenizer = new Tokenizer().setInputCol("sentence").setOutputCol("words")
    val wordsData = tokenizer.transform(sentenceData)
    
    val hashingTF = new HashingTF()
      .setInputCol("words").setOutputCol("rawFeatures").setNumFeatures(20)
    
    val featurizedData = hashingTF.transform(wordsData)
    // alternatively, CountVectorizer can also be used to get term frequency vectors
    
    val idf = new IDF().setInputCol("rawFeatures").setOutputCol("features")
    val idfModel = idf.fit(featurizedData)
    
    val rescaledData = idfModel.transform(featurizedData)
    rescaledData.select("label", "features").show()

# 5 训练分类模型 #

*  代码  
    ![1240 5][]
 *  data.show(false)
 *  println(neg.count(),data.count())//合并  
    ![1240 6][]
 *  result.show(false)
 *  println(s"""accuracy is $accuracy""")  
    ![1240 7][]

# 6 Spark机器学习实践系列 #

*  [基于Spark的机器学习实践 (一) - 初识机器学习][Spark_ _ -]
 *  [基于Spark的机器学习实践 (二) - 初识MLlib][Spark_ _ - _MLlib]
 *  [基于Spark的机器学习实践 (三) - 实战环境搭建][Spark_ _ - 1]
 *  [基于Spark的机器学习实践 (四) - 数据可视化][Spark_ _ - 2]
 *  [基于Spark的机器学习实践 (六) - 基础统计模块][Spark_ _ - 3]
 *  [基于Spark的机器学习实践 (七) - 回归算法][Spark_ _ - 4]
 *  [基于Spark的机器学习实践 (八) - 分类算法][Spark_ _ - 5]
 *  [基于Spark的机器学习实践 (九) - 聚类算法][Spark_ _ - 6]
 *  [基于Spark的机器学习实践 (十) - 降维算法][Spark_ _ - 7]
 *  [基于Spark的机器学习实践(十一) - 文本情感分类项目实战][Spark_ -]

[Link 1]: https://github.com/Wasabi1234/Spark-MLlib-Tutorial
[Link 2]: http://www.cs.cornell.edu/people/pabo/movie-review-data/
[1240]: /images/20220213/274c48c905484ba3b02e606a2725e07c.png
[1240 1]: /images/20220213/026549d917324f80a30b08cd3c309d63.png
[Link 3]: https://spark.apache.org/docs/latest/ml-features.html#tf-idf
[1240 2]: /images/20220213/d3a33d0fe564454ebe1bc35dc61b2f48.png
[1240 3]: /images/20220213/5145cd37daec4343854166d1fe76cbe7.png
[1240 4]: /images/20220213/afba11e7e02f4893b45744373021980c.png
[1240 5]: /images/20220213/369c24415f7d45c6b01e3e0fb4c659f7.png
[1240 6]: /images/20220213/20661ccfe7244d1e9525f8861ee3dc16.png
[1240 7]: /images/20220213/7e469d5bbb2841a09ccd89979f581f88.png
[Spark_ _ -]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/61667559
[Spark_ _ - _MLlib]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/61784371
[Spark_ _ - 1]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/61848834
[Spark_ _ - 2]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/61868232
[Spark_ _ - 3]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/62241911
[Spark_ _ - 4]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/62474386
[Spark_ _ - 5]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/62660665
[Spark_ _ - 6]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/62766320
[Spark_ _ - 7]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/62871129
[Spark_ -]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/63067995