NLP实践（新闻文本分类）-数据读取与数据分析

读取数据

赛题数据虽然是文本数据，每个新闻是不定长的，但任然使用csv格式进行存储。因此可以直接用Pandas完成数据读取的操作。

import pandas as pd
train_df = pd.read_csv('train_set.csv', sep='\t', nrows=100)
#这里的read_csv由三部分组成，第一个为路径，第二个为分割符，第三个为读取行数（这里训练集比较大，因此就先读取少部分）。

在用Pandas读取数据之后，我们往往想要观察一下数据读取是否准确，这就要用到Pandas里面的head( )函数。

这里说明为啥只显示5行数据，这里与head函数有关。

DataFrame.head(n=5)
			Return the first n rows.

Parameters:	    n : int, default 5
						    	Number of rows to select.

Returns:	           obj_head : type of caller
						      The first n rows of the caller object.

可以看出head函数默认读取5行。

上述数据中，由表格可知第一列为新闻种类，第二列为新闻的字符。

数据分析

在读取完成数据集后，我们还可以对数据集进行数据分析的操作。虽然对于非结构数据并不需要做很多的数据分析，但通过数据分析还是可以找出一些规律的。

此步骤我们读取了所有的训练集数据，在此我们通过数据分析希望得出以下结论：

• 数据中，新闻文本的长度是多少？
• 数据的类别分布是怎么样的，哪些类别比较多？
• 数据中，字符分布是怎么样的？

这里，我们先对句子长度进行分析。

句子长度分析

在赛题数据中每行句子的字符使用空格进行隔开，所以可以直接统计单词的个数来得到每个句子的长度。统计并如下：

%pylab inline
train_df['text_len'] = train_df['text'].apply(lambda x: len(x.split(' ')))
print(train_df['text_len'].describe())

对新闻句子的统计可以得出，本次赛题给定的文本比较长，每个句子平均由907个字符构成，最短的句子长度为2，最长的句子长度为57921。

下图将句子长度绘制了直方图，可见大部分句子的长度都几种在2000以内。

_ = plt.hist(train_df['text_len'], bins=200)
plt.xlabel('Text char count')
plt.title("Histogram of char count")

新闻类别分类

接下来可以对数据集的类别进行分布统计，具体统计每类新闻的样本个数。

train_df['label'].value_counts().plot(kind='bar')
plt.title('News class count')
plt.xlabel("category")

在数据集中标签的对应的关系如下：{‘科技’: 0, ‘股票’: 1, ‘体育’: 2, ‘娱乐’: 3, ‘时政’: 4, ‘社会’: 5, ‘教育’: 6, ‘财经’: 7, ‘家居’: 8, ‘游戏’: 9, ‘房产’: 10, ‘时尚’: 11, ‘彩票’: 12, ‘星座’: 13}

从统计结果可以看出，赛题的数据集类别分布存在较为不均匀的情况。在训练集中科技类新闻最多，其次是股票类新闻，最少的新闻是星座新闻。

字符分布统计

接下来可以统计每个字符出现的次数，首先可以将训练集中所有的句子进行拼接进而划分为字符，并统计每个字符的个数。

from collections import Counter
all_lines = ' '.join(list(train_df['text']))
word_count = Counter(all_lines.split(" "))
word_count = sorted(word_count.items(), key=lambda d:d[1], reverse = True)

从统计结果中可以看出，在训练集中总共包括6869个字，其中编号3750的字出现的次数最多，编号3133的字出现的次数最少。

这里还可以根据字在每个句子的出现情况，反推出标点符号。下面代码统计了不同字符在句子中出现的次数，其中字符3750，字符900和字符648在20w新闻的覆盖率接近99%，很有可能是标点符号。

train_df['text_unique'] = train_df['text'].apply(lambda x: ' '.join(list(set(x.split(' ')))))
all_lines = ' '.join(list(train_df['text_unique']))
word_count = Counter(all_lines.split(" "))
word_count = sorted(word_count.items(), key=lambda d:int(d[1]), reverse = True)

统计出现频率最多的字符

这里我们写一个函数来统计出现频率前3的字符

def TopWord(type_, n):
    all_lines = " ".join([train_df["text"][i] for i in range(len(train_df["text"])) if train_df["label"][i]==type_])
    word_count = Counter(all_lines.split(" "))
    word_count = sorted(word_count.items(), key=lambda d:d[1], reverse=True)
    for i in range(n):
        print(word_count[i])
        
TopWord(2, 3)

数据分析结论

通过上述分析我们可以得出以下结论：

1. 赛题中每个新闻包含的字符个数平均为1000个，还有一些新闻字符较长；
2. 赛题中新闻类别分布不均匀，科技类新闻样本量接近4w，星座类新闻样本量不到1k；
3. 赛题总共包括7000-8000个字符；

通过数据分析，我们还可以得出以下结论：

1. 每个新闻平均字符个数较多，可能需要截断；
2. 由于类别不均衡，会严重影响模型的精度；

总结

主要内容为数据读取和数据分析，具体使用Pandas库完成数据读取操作，并对赛题数据进行分析构成，并新闻句子长度、类别和字符进行了可视化分析。