基于Python数据挖掘的文本数据的分类与分析

Dear 丶 2024-03-26 13:58 50阅读 0赞

1.  数据获取 2
2.  数据预处理 2
3.  建立词典 4
4.  生成词向量 6
5.  贝叶斯分类器 7
6.  SVM 10
7.  逻辑回归 12
8.  实验总结与反思 14  
    实验一 文本数据的分类与分析  
    【实验目的】  
    1.掌握数据预处理的方法，对训练集数据进行预处理；  
    2.掌握文本建模的方法，对语料库的文档进行建模；  
    3.掌握分类算法的原理，基于有监督的机器学习方法，训练文本分类器；  
    4.利用学习的文本分类器，对未知文本进行分类判别；  
    5.掌握评价分类器性能的评估方法。  
    【实验类型】  
    数据挖掘算法的设计与编程实现。

【实验要求】  
1.文本类别数：>=10 类；  
2.训练集文档数：>=50000 篇；每类平均 5000 篇。  
3.测试集文档数：>=50000 篇；每类平均 5000 篇。  
4.分组完成实验，组员数量<=3，个人实现可以获得实验加分。  
【实验内容】  
利用分类算法实现对文本的数据挖掘，主要包括：  
1.语料库的构建，主要包括利用爬虫收集 Web 文档等；  
2.语料库的数据预处理，包括文档建模，如去噪，分词，建立数据字典，使用词袋模型或主题模型表达文档等；  
注：使用主题模型，如 LDA 可以获得实验加分；  
3.选择分类算法（朴素贝叶斯（必做）、SVM/其他等），训练文本分类器，理解所选的分类算法的建模原理、实现过程和相关参数的含义；  
4.对测试集的文本进行分类  
5.对测试集的分类结果利用正确率和召回率进行分析评价：计算每类正确率、召回率，计算总体正确率和召回率。  
【实验分析与总结】

"""
    SVM建模与评价
    """
    
    import pickle
    import time
    
    import numpy as np
    import pandas as pd
    from scipy.sparse import load_npz
    from sklearn import metrics
    from sklearn.svm import SVC
    
    class_list = {
        '财经': 'Economics', '房产': 'House', '社会': 'Society', '时尚': 'Fashion', '教育': 'Education',
                  '科技': 'Technology', '时政': 'Politics', '体育': 'PE', '游戏': 'Game', '娱乐': 'Entertainment'}
    
    coo_test = load_npz('coo_test.npz')
    # print(coo_test)
    coo_train = load_npz('coo_train.npz')
    # print(coo_train)
    class_arr = np.array([int(i / 5000) for i in range(50000)])
    
    model = SVC(kernel='rbf', C=6, gamma=0.001)
    start = time.time()
    model.fit(coo_train.tocsr(), class_arr)
    end = time.time()
    print('Train time: %s Seconds' % (end - start))
    start = time.time()
    pre = model.predict(coo_test.tocsr())
    end = time.time()
    print('Test time: %s Seconds' % (end - start))
    print(pre)
    with open('pkls/svm_pre.pkl', 'wb') as f:
        pickle.dump(pre, f)
    
    # with open('pkls/svm_pre.pkl', 'rb') as f:
    #     pre = pickle.load(f)
    
    # 混淆矩阵
    C = metrics.confusion_matrix(class_arr, pre)
    confusion_matrix = pd.DataFrame(C, columns=class_list.values(),
                                    index=class_list.values())
    confusion_matrix.to_csv('Confusion_Matrix_SVM.csv')
    with open('pkls/confusion_matrix_svm.pkl', 'wb') as f:
        pickle.dump(C, f)
    print("混淆矩阵为：\n", C)
    # 计算准确率（accuracy）
    accuracy = metrics.accuracy_score(class_arr, pre)
    print("准确率为：\n", accuracy)
    # 计算精确率（precision）
    precision = metrics.precision_score(class_arr, pre, average=None)
    print("精确率为：\n", precision)
    print('均值{
        :.4f}\n'.format(sum(precision) / 10))
    # 计算召回率（recall）
    recall = metrics.recall_score(class_arr, pre, average=None)
    print("召回率为：\n", recall)
    print('均值{
        :.4f}\n'.format(sum(recall) / 10))
    # 计算F1-score（F1-score）
    F1_score = metrics.f1_score(class_arr, pre, average=None)
    print("F1值为：\n", F1_score)
    
    cp = metrics.classification_report(class_arr, pre)
    print("---------------分类报告---------------\n", cp)

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