【Datawhale 科大讯飞-基于论文摘要的文本分类与关键词抽取挑战赛】机器学习方法baseline

内容

科大讯飞AI开发者大赛NLP赛道题目：
基于论文摘要的文本分类与关键词抽取挑战赛

任务：
1.机器通过对论文摘要等信息的理解，判断该论文是否属于医学领域的文献。
2.提取出该论文关键词。

数据集的获取

训练集：
这里读取title、abstract、author、keywords拼接在一起作为text，也就是输入数据。

# 导入pandas用于读取表格数据
import pandas as pd

# 导入BOW（词袋模型），可以选择将CountVectorizer替换为TfidfVectorizer（TF-IDF（词频-逆文档频率）），注意上下文要同时修改，亲测后者效果更佳
from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer

# 导入LogisticRegression回归模型
from sklearn.linear_model import LogisticRegression

# 过滤警告消息
from warnings import simplefilter
from sklearn.exceptions import ConvergenceWarning
simplefilter("ignore", category=ConvergenceWarning)

# 读取数据集
train = pd.read_csv('/home/aistudio/data/data231041/train.csv')
train['title'] = train['title'].fillna('')
train['abstract'] = train['abstract'].fillna('')

test = pd.read_csv('/home/aistudio/data/data231041/testB.csv')
test['title'] = test['title'].fillna('')
test['abstract'] = test['abstract'].fillna('')

# 提取文本特征，生成训练集与测试集
train['text'] = train['title'].fillna('') + ' ' +  train['author'].fillna('') + ' ' + train['abstract'].fillna('')+ ' ' + train['Keywords'].fillna('')
test['text'] = test['title'].fillna('') + ' ' +  test['author'].fillna('') + ' ' + test['abstract'].fillna('')

特征工程

这里将对应的文本token转化为vector，方便后面进行计算，这里的CountVectorizer()使用的是BOW模型，所以编码后的维度应该是词表的大小。

vector = CountVectorizer().fit(train['text'])
train_vector = vector.transform(train['text'])
test_vector = vector.transform(test['text'])

其中，train[‘text’]的shape是[6000,]

所以对应的train_vector的shape就是(6000, 67855)

test_vector是(2000, 67855)

训练

这里使用的是逻辑回归的方法。本质上是在线性层上堆叠了一个非线性layer，sigmoid将最终结果scale到0-1之间，方便我们进行二分类任务。

# 引入模型
model = LogisticRegression()

# 开始训练，这里可以考虑修改默认的batch_size与epoch来取得更好的效果
model.fit(train_vector, train['label'])

验证

用测试集进行验证。

# 利用模型对测试集label标签进行预测
test['label'] = model.predict(test_vector)
test['Keywords'] = test['title'].fillna('')
test[['uuid','Keywords','label']].to_csv('submit_task1.csv', index=None)

提交结果，分数如下。

改进

当然这还没完，之前的CountVectorizer()是基于BOW模型的。我们也可以基于 TF-IDF 进行提取。

TF 指 term frequence，即词频，指某个词在文章中出现次数与文章总次数的比值；

IDF 指 inverse document frequence，即逆文档频率，指包含某个词的文档数占语料库总文档数的比例

每个词最终的 IF-IDF 即为 TF 值乘以 IDF 值。计算出每个词的 TF-IDF 值后，使用 TF-IDF 计算得到的数值向量替代原文本即可实现基于 TF-IDF 的文本特征提取。

from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer
vector = TfidfVectorizer().fit(train["text"])
# vector = CountVectorizer().fit(train['text'])
train_vector = vector.transform(train['text'])
test_vector = vector.transform(test['text'])

结果也会有显而易见的提高。