面向自然语言处理的迁移学习(一)(2)

本文涉及的产品
NLP自然语言处理_基础版,每接口每天50万次
NLP自然语言处理_高级版,每接口累计50万次
NLP 自学习平台,3个模型定制额度 1个月
简介: 面向自然语言处理的迁移学习(一)

面向自然语言处理的迁移学习(一)(1)https://developer.aliyun.com/article/1519830

传统的垃圾邮件分类方法是从头信息中提取特征来对消息进行分类。在这里,我们希望仅基于消息内容执行相同的任务。采用该方法的一个可能动机是,由于隐私问题和法规的原因,电子邮件训练数据在实践中经常会被去标识化,因此头部信息是不可用的。因此,我们需要在数据集中将头部信息与消息分离。我们通过下面的函数来实现这一点。它使用了 Python 预装的电子邮件包来处理电子邮件消息(因此无需通过 PIP 进行安装)。

列表 2.2 头信息分离和提取电子邮件正文

import email
def extract_messages(df):
    messages = []
    for item in df["message"]:
        e = email.message_from_string(item)      ❶
        message_body = e.get_payload()           ❷
        messages.append(message_body)
    print("Successfully retrieved message body from emails!")
    return messages

❶ 从字符串返回消息对象结构

❷ 获取消息正文

现在我们执行提取电子邮件正文的代码如下:

bodies = extract_messages(emails)

通过以下文本确认成功打印到屏幕:

Successfully retrieved message body from emails!

然后我们可以通过以下方式显示一些已处理的电子邮件:

bodies_df = pd.DataFrame(bodies)
print(bodies_df.head(n=5))

显示确认成功执行,输出如下:

0
0                 Here is our forecast\n\n 
1                Traveling to have a business meeting takes the...
2                 test successful.  way to go!!!
3                Randy,\n\n Can you send me a schedule of the s...
4                Let's shoot for Tuesday at 11:45\. 

2.1.2 加载和可视化欺诈邮件语料库

加载了 Enron 电子邮件之后,让我们对“419”欺诈邮件语料库做同样的操作,这样我们就可以在训练集中有一些代表垃圾邮件类别的示例数据。从前面呈现的 Kaggle 链接获取数据集,确保相应调整filepath变量(或者直接使用我们的 Kaggle 笔记本,已经包含了数据),然后按照列表 2.3 中所示重复执行步骤。

注意 因为这个数据集是以 .txt 文件格式提供的,而不是 .csv 文件,因此预处理步骤略有不同。首先,我们必须在读取文件时指定编码为 Latin-1;否则,默认编码选项 UTF-8 会失败。实际上经常出现这样的情况,需要尝试多种不同的编码方式,其中前面提到的两种是最受欢迎的,来使一些数据集能够正确读取。此外,需要注意的是,由于这个 .txt 文件是一大列带有标题的电子邮件(用换行符和空白分隔),并且没有很好地分隔成每行一个电子邮件,而并不像 Enron 语料库那样整齐地分隔成各行各个邮件,我们无法像之前那样使用 Pandas 将其整齐地加载。我们将所有的邮件读入一个字符串,然后根据出现在每封邮件标题开头附近的代码词进行分割,例如,“From r.” 请查看我们在 GitHub 或 Kaggle 上呈现的笔记本来验证此数据上是否存在这个独特代码词出现在每封此数据集中的诈骗邮件的开头附近。

列表 2.3 加载“419”诈骗邮件语料库

filepath = "../input/fraudulent-email-corpus/fradulent_emails.txt"
with open(filepath, 'r',encoding="latin1") as file:
    data = file.read()
fraud_emails = data.split("From r")     ❶
print("Successfully loaded {} spam emails!".format(len(fraud_emails)))

❶ 在每封电子邮件开头附近的代码词上进行分割

以下输出证实了加载过程的成功:

Successfully loaded 3978 spam emails!

现在,伪造的数据已经以列表的形式加载,我们可以将其转换为 Pandas DataFrame,以便用我们已经定义的函数来处理,具体如下:

fraud_bodies = extract_messages(pd.DataFrame(fraud_emails,columns=["message"],dtype=str))
fraud_bodies_df = pd.DataFrame(fraud_bodies[1:])
print(fraud_bodies_df.head())

成功执行此代码段将导致输出,让我们对加载的前五封邮件有所了解,如下所示:

Successfully retrieved message body from e-mails!
                                                   0
0  FROM:MR. JAMES NGOLA.\nCONFIDENTIAL TEL: 233-27-587908.\nE-MAIL: (james_ngola2002@maktoob.com).\n\nURGENT BUSINESS ASSISTANCE AND PARTNERSHIP.\n\n\nDEAR FRIEND,\n\nI AM ( DR.) JAMES NGOLA, THE PERSONAL ASSISTANCE TO THE LATE CONGOLESE (PRESIDENT LAURENT KABILA) WHO WAS ASSASSINATED BY HIS BODY G...
1  Dear Friend,\n\nI am Mr. Ben Suleman a custom officer and work as Assistant controller of the Customs and Excise department Of the Federal Ministry of Internal Affairs stationed at the Murtala Mohammed International Airport, Ikeja, Lagos-Nigeria.\n\nAfter the sudden death of the former Head of s...
2  FROM HIS ROYAL MAJESTY (HRM) CROWN RULER OF ELEME KINGDOM \nCHIEF DANIEL ELEME, PHD, EZE 1 OF ELEME.E-MAIL \nADDRESS:obong_715@epatra.com  \n\nATTENTION:PRESIDENT,CEO Sir/ Madam. \n\nThis letter might surprise you because we have met\nneither in person nor by correspondence. But I believe\nit is...
3  FROM HIS ROYAL MAJESTY (HRM) CROWN RULER OF ELEME KINGDOM \nCHIEF DANIEL ELEME, PHD, EZE 1 OF ELEME.E-MAIL \nADDRESS:obong_715@epatra.com  \n\nATTENTION:PRESIDENT,CEO Sir/ Madam. \n\nThis letter might surprise you because we have met\nneither in person nor by correspondence. But I believe\nit is...
4  Dear sir, \n \nIt is with a heart full of hope that I write to seek your help in respect of the context below. I am Mrs. Maryam Abacha the former first lady of the former Military Head of State of Nigeria General Sani Abacha whose sudden death occurred on 8th of June 1998 as a result of cardiac ...

在加载了两个数据集之后,我们现在准备从每个数据集中抽样电子邮件到一个单独的 DataFrame 中,该 DataFrame 将代表覆盖两类电子邮件的整体数据集。在这样做之前,我们必须决定从每个类别中抽取多少样本。理想情况下,每个类别中的样本数量将代表野外电子邮件的自然分布——如果我们希望我们的分类器在部署时遇到 60% 的垃圾邮件和 40% 的非垃圾邮件,那么 600 和 400 的比率可能是有意义的。请注意,数据的严重不平衡,例如 99% 的非垃圾邮件和 1% 的垃圾邮件,可能会过度拟合以大多数时间预测非垃圾邮件,这是在构建数据集时需要考虑的问题。由于这是一个理想化的实验,我们没有任何关于类别自然分布的信息,我们将假设是 50/50 的分布。我们还需要考虑如何对电子邮件进行标记化,即将电子邮件分割成文本的子单元——单词、句子等等。首先,我们将标记化为单词,因为这是最常见的方法。我们还必须决定每封电子邮件的最大标记数和每个标记的最大长度,以确保偶尔出现的极长电子邮件不会拖慢分类器的性能。我们通过指定以下通用超参数来完成所有这些工作,稍后将通过实验调整以根据需要提高性能:

Nsamp = 1000         ❶
maxtokens = 50       ❷
maxtokenlen = 20     ❸

❶ 每个类别生成的样本数——垃圾邮件和非垃圾邮件

❷ 每个文档的最大标记数

❸ 每个标记的最大长度

有了这些指定的超参数,我们现在可以为全局训练数据集创建一个单独的 DataFrame。让我们利用这个机会执行剩余的预处理任务,即删除停用词、标点符号和标记化。

让我们通过定义一个函数来对邮件进行标记化,将它们分割成单词,如下列表所示。

列表 2.4 将每封电子邮件标记化为单词

def tokenize(row):
    if row in [None,'']:
        tokens = ""
    else:
        tokens = str(row).split(" ")[:maxtokens]    ❶
    return tokens

❶ 按空格分割每个电子邮件字符串,以创建单词标记列表。

再次查看前两页的电子邮件,我们发现它们包含大量的标点符号,并且垃圾邮件往往是大写的。为了确保分类仅基于语言内容进行,我们定义了一个函数,用于从电子邮件中删除标点符号和其他非单词字符。我们通过使用 Python 的 regex 库来使用正则表达式实现这一点。我们还通过使用 Python 字符串函数 .lower() 将单词转换为小写来规范化单词。预处理函数如下列表所示。

列表 2.5 从电子邮件中删除标点符号和其他非单词字符

import re
def reg_expressions(row):
    tokens = []
    try:
        for token in row:
            token = token.lower()
            token = re.sub(r'[\W\d]', "", token)    ❶
            token = token[:maxtokenlen]             ❷
            tokens.append(token)
    except:
        token = ""
        tokens.append(token)
    return tokens

❶ 匹配并移除任何非单词字符。

❷ 截断标记

最后,让我们定义一个函数来移除停用词—在语言中频繁出现但对分类没有用的词。这包括诸如“the”和“are”等词,在流行的库 NLTK 中提供了一个被广泛使用的列表,我们将使用它。停用词移除函数在下一个清单中展示。请注意,NLTK 还有一些用于去除标点的方法,作为清单 2.5 所做的替代方法。

列表 2.6 移除停用词

import nltk
nltk.download('stopwords')
from nltk.corpus import stopwords
stopwords = stopwords.words('english')    
def stop_word_removal(row):
    token = [token for token in row if token not in stopwords]    ❶
    token = filter(None, token)                                   ❷
    return token

❶ 这就是从标记列表中实际移除停用词的地方。

❷ 同样移除空字符串—‘’,None 等等

现在我们将把所有这些功能整合在一起,构建代表两个类别的单一数据集。该过程在下一个代码清单中演示。在那段代码中,我们将合并的结果转换为 NumPy 数组,因为这是许多我们将使用的库所期望的输入数据格式。

列表 2.7 将预处理步骤组合在一起构建电子邮件数据集

import random
EnronEmails = bodies_df.iloc[:,0].apply(tokenize)              ❶
EnronEmails = EnronEmails.apply(stop_word_removal)
EnronEmails = EnronEmails.apply(reg_expressions)
EnronEmails = EnronEmails.sample(Nsamp)                        ❷
SpamEmails = fraud_bodies_df.iloc[:,0].apply(tokenize)
SpamEmails = SpamEmails.apply(stop_word_removal)
SpamEmails = SpamEmails.apply(reg_expressions)
SpamEmails = SpamEmails.sample(Nsamp)
raw_data = pd.concat([SpamEmails,EnronEmails], axis=0).values  ❸

❶ 应用预定义的处理函数

❷ 从每个类别中抽取正确数量的电子邮件样本

❸ 转换为 NumPy 数组

现在让我们来看一眼结果,确保事情正在按预期进行:

print("Shape of combined data represented as NumPy array is:")
print(raw_data.shape)
print("Data represented as NumPy array is:")
print(raw_data)

这产生了如下输出:

Shape of combined data represented as NumPy array is:
(2000, )
Data represented as NumPy array is:
'got' ... ]
 ['dear', 'friend' ' my' ...]
 ['private’, ‘confidential' 'friend', 'i' ... ]
 ...

我们看到生成的数组已经将文本分割成了单词单位,正如我们想要的。

让我们创建相应的与这些电子邮件对应的头,包括Nsamp=1000 封垃圾邮件,然后是Nsamp=1000 封非垃圾邮件,如下所示:

Categories = ['spam','notspam']
header = ([1]*Nsamp)
header.extend(([0]*Nsamp))

现在我们已经准备将这个 NumPy 数组转换为可以实际输入到分类算法中的数值特征。

2.1.3 将电子邮件文本转换为数字

在本章中,我们首先采用了通常被认为是最简单的将单词向量化的方法,即将它们转换为数字向量——袋词模型。该模型简单地计算每封电子邮件中包含的单词标记的频率,从而将其表示为这种频率计数的向量。我们在清单 2.8 中提供了组装电子邮件的词袋模型的函数。请注意,通过这样做,我们只保留出现超过一次的标记,如变量used_tokens所捕获的那样。这使我们能够将向量维度保持得比其他情况下低得多。还请注意,可以使用流行的库 scikit-learn 中的各种内置矢量化器来实现这一点(我们的 Jupyter 笔记本展示了如何做到这一点)。但是,我们专注于清单 2.8 中所展示的方法,因为我们发现这比使用实现相同功能的黑匣子函数更具说明性。我们还注意到,scikit-learn 的向量化方法包括计算任意n个单词序列或n-gram的出现次数,以及tf-idf方法—如果有生疏的话,这些是您应该复习的重要基本概念。在这里展示的问题中,当使用这些向量化方法时,我们并未注意到与使用词袋模型方法相比的改进。

清单 2.8 组装词袋表示

def assemble_bag(data):
    used_tokens = []
    all_tokens = []
    for item in data:
        for token in item:
            if token in all_tokens:             ❶
                if token not in used_tokens:
                    used_tokens.append(token)
            else:
                all_tokens.append(token)
    df = pd.DataFrame(0, index = np.arange(len(data)), columns = used_tokens)
    for i, item in enumerate(data):             ❷
        for token in item:
            if token in used_tokens:
                df.iloc[i][token] += 1    
    return df

❶ 如果标记之前已经见过,将其附加到用过的标记输出列表

❷ 创建 Pandas DataFrame 计数词汇单词的频率——对应于每封电子邮件的列——对应于行

定义了assemble_bag函数之后,让我们使用它来实际执行向量化并将其可视化如下:

EnronSpamBag = assemble_bag(raw_data)
print(EnronSpamBag)
predictors = [column for column in EnronSpamBag.columns]

输出 DataFrame 的一个片段如下所示:

fails  report s  events   may   compliance  stephanie  
0         0         0        0     0           0          0  
1         0         0        0     0           0          0  
2         0         0        0     0           0          0  
3         0         0        0     0           0          0  
4         0         0        0     0           0          0  
...     ...       ...      ...   ...         ...        ...  
1995      1         2        1     1           1          0  
1996      0         0        0     0           0          0  
1997      0         0        0     0           0          0  
1998      0         0        0     0           0          1  
1999      0         0        0     0           0          0  
[2000 rows x 5469 columns]

列标签指示词袋模型的词汇中的单词,每行中的数字条目对应于我们数据集中 2000 封电子邮件中每个此类单词的频率计数。请注意,这是一个极为稀疏的 DataFrame——它主要由值0组成。

将数据集完全向量化后,我们必须记住它与类别无关的洗牌;也就是说,它包含Nsamp = 1000 封垃圾邮件,然后是相同数量的非垃圾邮件。根据如何拆分此数据集——在我们的情况下,通过选择前 70%用于训练,剩余部分用于测试——这可能导致训练集仅由垃圾邮件组成,这显然会导致失败。为了在数据集中创建类样本的随机排序,我们需要与标头/标签列表一起洗牌数据。下一个清单中显示了实现此目的的函数。同样,可以使用内置的 scikit-learn 函数实现相同的效果,但我们发现下一个清单中显示的方法更具说明性。

清单 2.9 与标头/标签列表一起洗牌数据

def unison_shuffle_data(data, header):
    p = np.random.permutation(len(header))
    data = data[p]
    header = np.asarray(header)[p]
    return data, header

作为准备电子邮件数据集以供基线分类器训练的最后一步,我们将其分割为独立的训练和测试,或验证集。这将允许我们评估分类器在未用于训练的一组数据上的性能——这是机器学习实践中必须确保的重要事情。我们选择使用 70% 的数据进行训练,然后进行 30% 的测试/验证。下面的代码调用了同步洗牌函数,然后执行了训练/测试分割。生成的 NumPy 数组变量train_xtrain_y将直接传递给本章后续部分中的分类器:

data, header = unison_shuffle_data(EnronSpamBag.values, header)
idx = int(0.7*data.shape[0])       ❶
train_x = data[:idx]
train_y = header[:idx]
test_x = data[idx:]                ❷
test_y = header[idx:]

❶ 使用 70% 的数据进行训练

❷ 使用剩余 30% 进行测试

希望这个为机器学习任务构建和预处理 NLP 数据集的练习现在已经完成,使您具备了可应用于自己项目的有用技能。现在我们将继续处理第二个说明性示例的预处理,该示例将在本章和下一章中使用,即互联网电影数据库(IMDB)电影评论的分类。鉴于 IMDB 数据集比我们组装的电子邮件数据集更为准备充分,因此该练习将更为简短。然而,鉴于数据按类别分开放置在不同文件夹中,这是一个突出显示不同类型预处理要求的机会。

2.2 预处理电影情感分类示例数据

在本节中,我们对将在本章中分析的第二个示例数据集进行预处理和探索。这第二个示例涉及将 IMDB 中的电影评论分类为正面或负面情绪表达。这是一个典型的情感分析示例,在文献中被广泛使用来研究许多算法。我们提供了预处理数据所需的代码片段,并鼓励您在阅读时运行代码以获得最佳的教育价值。

对于此,我们将使用一个包含 25,000 条评论的流行标记数据集,⁵该数据集是通过从流行的电影评论网站 IMDB 抓取数据并将每条评论对应的星级数量映射到 0 或 1(如果它小于或大于 10 颗星),而组装而成。⁶这个数据集在先前的 NLP 文献中被广泛使用,我们选择它作为基线的说明性示例的原因之一就是因为人们对它熟悉。

在分析每个 IMDB 电影评论之前使用的预处理步骤序列与图 2.2 中呈现的用于电子邮件垃圾邮件分类示例非常相似。第一个主要的区别是这些评论没有附加电子邮件标题,因此无需进行标题提取步骤。此外,由于包括“no”和“not”等一些停用词可能会改变消息的情感,因此从目标列表中删除停用词的步骤可能需要特别小心。我们确实尝试了从列表中删除这些单词,并且发现对结果几乎没有影响。这可能是因为评论中的其他非停用词非常具有预测特征,使得这一步骤变得无关紧要。因此,尽管我们在 Jupyter 笔记本中向您展示了如何做到这一点,但我们在这里不再讨论这个问题。

让我们直接着手准备 IMDB 数据集,就像我们在上一节中组装电子邮件数据集那样。您可以通过以下 shell 命令在我们的 Jupyter 笔记本中下载并提取 IMDB 数据集:

!wget -q "http:/ /ai.stanford.edu/~amaas/data/sentiment/aclImdb_v1.tar.gz"
!tar xzf aclImdb_v1.tar.gz

注意,命令开头的感叹号标志!告诉解释器这些是 shell 命令,而不是 Python 命令。还要注意,这是一个 Linux 命令。如果您在 Windows 上本地运行此代码,则可能需要手动从提供的链接下载和解压文件。这将生成两个子文件夹 - aclImdb/pos/ 和 aclImdb/neg/ - 我们使用以下列表中的函数和其调用脚本对其进行标记化,删除停用词和标点,并进行随机处理,并将其加载到 NumPy 数组中。

列表 2.10 将 IMDB 数据加载到 NumPy 数组中

def load_data(path):
    data, sentiments = [], []
    for folder, sentiment in (('neg', 0), ('pos', 1)):
        folder = os.path.join(path, folder)
        for name in os.listdir(folder):                        ❶
            with open(os.path.join(folder, name), 'r') as reader:
                  text = reader.read()
            text = tokenize(text)                              ❷
            text = stop_word_removal(text)
            text = reg_expressions(text)
            data.append(text)
            sentiments.append(sentiment)                       ❸
    data_np = np.array(data)                                   ❹
    data, sentiments = unison_shuffle_data(data_np, sentiments)
    return data, sentiments
train_path = os.path.join('aclImdb', 'train')                  ❺
raw_data, raw_header = load_data(train_path)

❶ 遍历当前文件夹中的每个文件

❷ 应用分词和停用词分析程序

❸ 跟踪相应的情感标签

❹ 转换为 NumPy 数组

❺ 对数据调用上面的函数

注意,在 Windows 上,您可能需要在清单 2.10 的 open 函数调用中指定参数 encoding=utf-8。检查加载数据的维度,以确保一切按预期运行,如下所示:

print(raw_data.shape)
print(len(raw_header))

这将产生以下结果:

(25000,)
25000

接下来,我们取加载数据的Nsamp*2个随机条目用于训练,如下所示:

random_indices = np.random.choice(range(len(raw_header)),size=(Nsamp*2,),replace=False)
data_train = raw_data[random_indices]
header = raw_header[random_indices]

在继续之前,我们需要检查所得数据在类方面的平衡情况。通常情况下,我们不希望其中一个标签代表大多数数据集,除非这是实践中预期的分布。使用以下代码检查标签分布:

unique_elements, counts_elements = np.unique(header, return_counts=True)
print("Sentiments and their frequencies:")
print(unique_elements)
print(counts_elements)

这将产生以下结果:

Sentiments and their frequencies:
[0 1]
[1019  981]

在确保数据在两个类之间大致平衡,并且每个类大致代表数据集的一半后,使用下面的代码组装和可视化词袋表示:

MixedBagOfReviews = assemble_bag(data_train)
print(MixedBagOfReviews)

通过这段代码片段生成的结果 DataFrame 的一个切片如下所示:

ages  i  series         the  dream  the  movie  film  plays  ...  \
0        2  2       0     0     0      0    0      1     0      0  ...   
1        0  0       0     0     0      0    0      0     0      1  ...   
2        0  0       2     2     2      2    2      0     1      0  ...   
3        0  2       0     1     0      0    0      1     1      1  ...   
4        0  2       0     0     0      0    1      0     0      0  ...   
...    ... ..     ...   ...   ...    ...  ...    ...   ...    ...  ...   
1995     0  0       0     0     0      0    0      2     1      0  ...   
1996     0  0       0     0     0      0    0      1     0      0  ...   
1997     0  0       0     0     0      0    0      0     0      0  ...   
1998     0  3       0     0     0      0    1      1     1      0  ...   
1999     0  1       0     0     0      0    0      1     0      0  ... 

请注意,在此之后,您仍然需要将这个数据结构分割成训练集和验证集,类似于我们为垃圾邮件检测示例所做的操作。出于简洁起见,我们不在这里重复,但这段代码包含在配套的 Kaggle 笔记本中。

有了这个数值表示准备好后,我们现在继续在后续部分为这两个示例数据集构建基线分类器。我们从下一节开始使用广义线性模型。

2.3 广义线性模型

传统上,在任何应用数学领域模型的发展都是从线性模型开始的。这些模型是保留输入和输出空间中的加法和乘法的映射。换句话说,对一对输入的净响应将是对每个单独输入的响应的总和。这个属性使得相关的统计和数学理论显著减少。

在这里,我们使用了来自统计学的线性的宽松定义,即广义线性模型。设 Y 是输出变量或响应的向量,X 是独立变量的向量,β 是要由我们的分类器进行训练的未知参数的向量。广义线性模型由图 2.3 中的方程定义。


图 2.3 广义线性模型方程

在这里,E[] 代表所包含数量的期望值,右侧在 X 中是线性的,并且 g 是将这个线性数量链接到 Y 的期望值的函数。

在本节中,我们将应用一对最广泛使用的广义线性机器学习算法到前一节介绍的一对示例问题上——逻辑回归和带有线性核的支持向量机(SVM)。其他流行的广义线性机器学习模型不包括简单的带有线性激活函数的感知器神经架构、潜在狄利克雷分配(LDA)和朴素贝叶斯。

2.3.1 逻辑回归

逻辑回归通过使用逻辑函数估计概率,对分类输出变量和一组输入变量之间的关系进行建模。假设存在单个输入变量 x 和单个输出二进制变量 y,其相关概率为 P(y=1)=p,则逻辑方程可以表达为图 2.4 中的方程。


图 2.4 逻辑回归方程

这可以重新组织,以得到图 2.5 中显示的典型逻辑曲线方程。


图 2.5 重组后的典型逻辑回归方程

这个方程在图 2.6 中绘制。从历史上看,这条曲线起源于对细菌种群增长的研究,初始生长缓慢,中间爆炸性增长,随着资源耗尽,生长逐渐减弱。


图 2.6 典型的逻辑曲线绘图

现在让我们继续使用流行的库 scikit-learn 构建我们的分类器,使用下一节中显示的函数。

列表 2.11 构建逻辑回归分类器

from sklearn.linear_model import LogisticRegression
def fit(train_x,train_y):
    model = LogisticRegression()      ❶
    try:
        model.fit(train_x, train_y)   ❷
    except:
        pass
    return model

❶ 实例化模型

❷ 将模型拟合到准备好的、标记的数据上

要将这个模型拟合到我们的数据中,无论是电子邮件还是 IMDB 分类示例,我们只需要执行以下一行代码:

model = fit(train_x,train_y)

这应该在任何现代 PC 上只需几秒钟。要评估性能,我们必须在为每个示例准备的“保留”测试/验证集上进行测试。这可以使用以下代码执行:

predicted_labels = model.predict(test_x)
from sklearn.metrics import accuracy_score
acc_score = accuracy_score(test_y, predicted_labels)
print("The logistic regression accuracy score is::")
print(acc_score)

对于电子邮件分类示例,这将产生:

The logistic regression accuracy score is::
0.9766666666666667

对于 IMDB 语义分析示例,这将产生:

The logistic regression accuracy score is::
0.715

这似乎表明我们设置的垃圾邮件分类问题比 IMDB 电影评论问题更容易解决。在下一章的结尾,我们将讨论改进 IMDB 分类器性能的潜在方法。

在继续之前,解决使用准确度作为评估性能的指标是很重要的。准确度被定义为正确识别的样本的比率——真正例和真负例的比率与总样本数的比率。这里可以使用的其他潜在指标包括精确度——真正例与所有预测正例的比率——以及召回率——真正例与所有实际正例的比率。如果假阳性和假阴性的成本特别重要,这两个度量可能很有用。至关重要的是,F1 分数——精确度和召回率的调和平均值——在两者之间取得平衡,对于不平衡的数据集特别有用。这是实际中最常见的情况,因此这个指标非常重要。然而,记住我们迄今为止构建的数据集大致是平衡的。因此,在我们的情况下,准确度是一个合理的度量。

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