练就火眼金睛：Python助你一眼看穿社交媒体中的假新闻！

约定不等于承诺〃 2023-02-24 07:47 4阅读 0赞

## 前言 ##

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作者：读芯术

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我们有必要先理解一些概念：

**TF-IDF**

机器学习的一大困境是算法计算数字，而自然语言主要由文本组成，因此需要将文本转换为数字，这个过程被称为文本向量化。它是机器学习的重要组成部分，有助于进行文本分析。向量化算法会产生不同的结果，所以你需要仔细选择。

TF-IDF是一种统计度量，用于确定文档中放置在一组文档中的单词的相关性。使用TF-IDF Vectorizer可以将文本转换为特征向量。它是通过以下两个指标相乘计算的：

*  术语频率是指一个单词在文档中出现的次数。
 *  逆文档频率是一个单词在一组文档中出现的次数。

**被动攻击算法（Passive Aggressive Classifier）**

被动攻击算法是在线学习算法，用于从大量的数据中进行学习。例如，系统每天24小时从Twitter上收集推文，你希望根据这些数据进行预测。

然而，由于内存限制这是不可行的，你不能在内存中存储这么多数据。被动攻击算法从这些例子中学习，并在使用后立即丢弃它们，而不是将它们存储在内存中。这些算法被称为被动的是因为它们是温顺的，直到分类结果保持正确。一旦他们发现了错误的计算就会变得咄咄逼人，更新、调整模型。

**混淆矩阵（Confusion matrix）**

在机器学习分类中，如果输出应该生成两个或两个以上的类，则用于性能度量。有四种可能的结果：

*  真阳性——做出了积极的预测，结果证明是正确的。
 *  真阴性——预测是负数，结果证明是真的。
 *  假阳性——预测是肯定的，但结果却是错误的。
 *  假阴性——预测结果是错误的。

**难题**

假设你已经用Python构建了一个web抓取应用程序，它收集了来自社交媒体网络的所有新闻链接。你该如何知道这些网站上的信息是来自真实事件呢？

**解决方案**

用Python构建一个系统，可以识别新闻链接是否真实，先用sklearn为数据集创建TF-IDF Vectorizer。TF-IDF的目的是将文本转换为特征向量，这能让你使用它们作为估计器的输入。

**先决条件**

打开命令行，下载并安装Numpy。Numpy是numericalpython的缩写，它为大量的多维数组和、阵及几个有用的数学函数提供支持。运行以下命令：

Pip install numpy

接下来，安装Pandas。Pandas将帮助你对数据执行大量操作，例如导入、准备、合并、重塑、连接、处理、分析和调整数据。它是围绕DataFrame对象组织的。运行以下命令：

Pip install pandas

最后，安装项目中最重要的sklearn库。它主要用于机器学习，含有内置的算法，这些算法包括模型选择、模式、聚类、回归和聚类的函数。运行以下命令：

Pip install sklearn

还需要安装JupyterLab。JupyterLab是一个基于web的工具，用于收集Jupyter数据、代码、笔记本。它具有灵活性，可以自定义它来处理机器学习、科学计算和数据科学中的多个工作流。运行以下命令：

Pip install jupyter lab

安装好了之后，可以在命令提示符中输入以下命令：

C:>jupyterlab

浏览器会打开一个新窗口，转到New à Console。勾选文本框，在这里输入你的代码，按Shift + Enter运行你的命令。

**使用什么数据集呢？**

我们将使用一个包含7796行和4列的大型数据集。这些列表示：

*  一个标识符
 *  新闻标题
 *  新闻文本
 *  标签（例如，这则新闻是真是假）

从此链接下载数据集：

https://drive.google.com/file/d/1er9NJTLUA3qnRuyhfzuN0XUsoIC4a-_q/view

**对社交媒体上的新闻进行事实核查**

导入刚刚在JupyterLab控制台中安装的所有库。运行以下代码：

import numpyas ny
    importpandas as ps
    importitertools
    fromsklearn.model_selection import train_test_split
    fromsklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer
    fromsklearn.linear_model import PassiveAggressiveClassifier
    fromsklearn.metrics import accuracy_score, confusion_matrix

将Excel数据转换为二维数据结构（矩阵），我们需要使用来自pandas的DataFrame，它是一个可以包含异构列的二维数据结构。通过使用shape和head属性可以确定数据集的格式和检查行。运行以下代码：

#Read from the dataset
    df=ps.read_csv(‘C:\SocialFactCheckPython\news.csv’)
    df.shape
    df.head(6)

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZlaTM0Nzc5NTc5MA_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
接着用DataFrame获得真实和虚假的事实。运行以下代码：

#Check the labels
    factcheck=df.label
    factcheck.head(7)

![在这里插入图片描述][20200708140643777.png]  
常见任务是将数据集分为两组：培训和测试。

#Split the dataset
    a_train,a_test,b_train,b_test=train_test_split(df[‘text’],factcheck, test_size=0.15, random_state=8)

将TF-IDF Vectorizer初始化。设置英文停止词，并指定最大文档频率为0.65。这表示包含较高文档频率的术语将被删除。

过滤出停止词来进行自然语言处理。TF-IDF Vectorizer用于将一组原始文档转换为具有TF-IDF特性的矩阵。随机状态用于指定随机生成的种子，它确保了分割测试集训练集总是确定的。

使用矢量化工具来适应并转换你的训练集和测试集。用.fit\_transform学习词汇表和逆文档频率。作为响应，它会创建term-document矩阵。使用.transform可返回一个term-document矩阵。运行以下代码：

tfidf_vectorizer=TfidfVectorizer(stop_words=’english’,max_df=0.65)
    tfidf_train=tfidf_vectorizer.fit_transform(a_train)
    tfidf_test=tfidf_vectorizer.transform(a_test)

现在将被动攻击算法初始化，将它安装在tfidf\_train和b\_train上。TF-IDF Vectorizer将有助于对测试集进行预测，并用sklearn.metrics中的 accuracy score()函数进行事实核查。

在多标签分类中，accuracy score()函数可以用来处理子集的准确率。一个样本中预测的标签必须与另一子集中相应的标签完全匹配。运行以下代码：

pclass=PassiveAggressiveClassifier(max_iter=60)
    pclass.fit(tfidf_train,b_train)
    b_pred=pclass.predict(tfidf_test)
    factcheckscore=accuracy_score(b_test,b_pred)
    print(f’Fact-checkAccuracy Is { round(factcheckscore*100,2)}%’)

这表明，该模型在区分真实新闻和假新闻时，准确率为94.43%。让我们来看看它有多少次是正确的，运行以下代码：  
![在这里插入图片描述][20200708140737847.png]  
结果是，有456个真阳性，442个真阴性，27个假阳性和49个假阴性。

Python可以用来检测出社交媒体上的假新闻。从包含政治新闻的数据集中提取数据，用TF-IDF Vectorizer将其转换为向量，运行被动攻击算法，拟合模型，最终能得到94.43%的准确率。

[python]: https://jq.qq.com/?_wv=1027&k=ThcV4SNF
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[20200708140643777.png]: /images/20230209/6365caebd03a444587b35b23f5833865.png
[20200708140737847.png]: /images/20230209/7e262ea26557421982850f3f656bcd07.png