NLP_Homework_1 / src /streamlit_app.py
Kolesnikov Dmitry
fix: Данные для классификации
41c2e74
# src/streamlit_app.py
"""
Веб-интерфейс для интерактивного анализа методов токенизации и нормализации текста.
Позволяет загружать датасеты, выбирать методы обработки и визуализировать результаты.
"""
import os
import sys
import json
import tempfile
from pathlib import Path
from typing import List, Dict, Any, Optional
import streamlit as st
import pandas as pd
import numpy as np
import plotly.express as px
import plotly.graph_objects as go
from plotly.subplots import make_subplots
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
# Добавляем путь к модулям проекта
_this_file = os.path.abspath(__file__)
_this_dir = os.path.dirname(_this_file)
project_root = os.path.abspath(os.path.join(_this_dir, '..'))
if project_root not in sys.path:
sys.path.insert(0, project_root)
# Импорты наших модулей
from src.text_cleaner import clean_text, clean_corpus_jsonl
from src.universal_preprocessor import UniversalPreprocessor, PreprocessingConfig as UniversalPreprocessingConfig
from src.tokenizers_cmp import TokenizationComparator, load_corpus_from_jsonl
from src.train_subword import SubwordModelTrainer, SubwordModelConfig
from src.classical_vectorizers import (
VectorizationConfig,
ClassicalVectorizers,
compare_vectorizers,
save_metrics as save_vectorization_metrics,
)
from src.dimensionality import SVDConfig, run_lsa, embed_2d, explained_variance_table, top_terms_dataframe
from src.embeddings_train import TrainConfig as EmbTrainConfig, train_model as train_embeddings_model, save_model as save_embedding_model, evaluate_neighbors as eval_neighbors, cosine_similarity as eval_cosine, word_analogy as eval_analogy
# Проверяем доступность GloVe
try:
from glove import Glove, Corpus
GLOVE_AVAILABLE = True
except ImportError:
try:
from glove_python import Glove, Corpus
GLOVE_AVAILABLE = True
except ImportError:
GLOVE_AVAILABLE = False
from src.semantic_experiments import vector_arithmetic, semantic_axis, nearest_neighbors
from src.text_preprocessing import TextPreprocessor, PreprocessingConfig, extract_meta_features, vectorize_with_classical, vectorize_with_embeddings
from src.classical_classifiers import ClassicalClassifiers, ClassifierConfig, compare_classifiers, evaluate_classifier
from src.neural_classifiers import NeuralClassifiers, NeuralConfig
from src.imbalance_handling import compute_class_weights, random_oversample, smote_oversample, augment_texts
from src.model_evaluation import evaluate_classifier as eval_classifier_full, cross_validate, grid_search
from src.model_interpretation import get_feature_importance_linear, get_tfidf_important_words, explain_with_shap, explain_with_lime_text
from src.text_to_vector import vectorize_texts
from src.clustering import ClusteringAlgorithms, ClusteringConfig, evaluate_clustering, compare_clustering_methods
# Настройка страницы
st.set_page_config(
page_title="Анализ токенизации текста",
page_icon="🔤",
layout="wide",
initial_sidebar_state="expanded"
)
# CSS стили
st.markdown("""
<style>
.main-header {
font-size: 2.5rem;
font-weight: bold;
text-align: center;
margin-bottom: 2rem;
color: #1f77b4;
}
.metric-card {
background-color: #f0f2f6;
padding: 1rem;
border-radius: 0.5rem;
border-left: 4px solid #1f77b4;
}
.success-message {
background-color: #d4edda;
color: #155724;
padding: 1rem;
border-radius: 0.5rem;
border: 1px solid #c3e6cb;
}
.error-message {
background-color: #f8d7da;
color: #721c24;
padding: 1rem;
border-radius: 0.5rem;
border: 1px solid #f5c6cb;
}
</style>
""", unsafe_allow_html=True)
def load_sample_data() -> List[str]:
"""Загружает примеры данных для демонстрации."""
sample_texts = [
"Это тестовый текст для проверки различных методов токенизации.",
"В России работает множество новостных агентств: РИА Новости, ТАСС, Интерфакс.",
"Компания ООО 'Тест' сообщила о результатах за 2023 год. Контакты: info@test.ru",
"Президент России Владимир Путин провел встречу с министрами в Кремле.",
"Экономика страны показывает стабильный рост на фоне санкций Запада."
]
return sample_texts
def create_token_distribution_plot(tokens: List[str], method_name: str) -> go.Figure:
"""Создает график распределения длин токенов."""
token_lengths = [len(token) for token in tokens]
fig = go.Figure()
fig.add_trace(go.Histogram(
x=token_lengths,
nbinsx=20,
name=f'Распределение длин токенов ({method_name})',
marker_color='lightblue',
opacity=0.7
))
fig.update_layout(
title=f'Распределение длин токенов - {method_name}',
xaxis_title='Длина токена (символы)',
yaxis_title='Количество токенов',
showlegend=False
)
return fig
def create_frequency_plot(tokens: List[str], method_name: str, top_n: int = 20) -> go.Figure:
"""Создает график частотности токенов."""
from collections import Counter
token_counts = Counter(tokens)
most_common = token_counts.most_common(top_n)
tokens_list, counts_list = zip(*most_common)
fig = go.Figure()
fig.add_trace(go.Bar(
x=list(counts_list),
y=list(tokens_list),
orientation='h',
name=f'Топ-{top_n} токенов ({method_name})',
marker_color='lightcoral'
))
fig.update_layout(
title=f'Топ-{top_n} наиболее частых токенов - {method_name}',
xaxis_title='Частота',
yaxis_title='Токены',
height=600
)
return fig
def create_comparison_chart(results_df: pd.DataFrame) -> go.Figure:
"""Создает сравнительную диаграмму методов токенизации."""
fig = make_subplots(
rows=2, cols=2,
subplot_titles=('Время обработки', 'Размер словаря', 'Коэффициент сжатия', 'Средняя длина токена'),
specs=[[{"type": "bar"}, {"type": "bar"}],
[{"type": "bar"}, {"type": "bar"}]]
)
# Время обработки
fig.add_trace(
go.Bar(x=results_df['Метод'], y=results_df['Время обработки (сек)'],
name='Время обработки', marker_color='lightblue'),
row=1, col=1
)
# Размер словаря
fig.add_trace(
go.Bar(x=results_df['Метод'], y=results_df['Размер словаря'],
name='Размер словаря', marker_color='lightgreen'),
row=1, col=2
)
# Коэффициент сжатия
fig.add_trace(
go.Bar(x=results_df['Метод'], y=results_df['Коэффициент сжатия'],
name='Коэффициент сжатия', marker_color='lightcoral'),
row=2, col=1
)
# Средняя длина токена
fig.add_trace(
go.Bar(x=results_df['Метод'], y=results_df['Средняя длина токена'],
name='Средняя длина токена', marker_color='lightyellow'),
row=2, col=2
)
fig.update_layout(
title='Сравнение методов токенизации',
height=800,
showlegend=False
)
return fig
def main():
"""Основная функция приложения."""
# Заголовок
st.markdown('<h1 class="main-header">🔤 Анализ токенизации и нормализации текста</h1>',
unsafe_allow_html=True)
# Боковая панель
st.sidebar.title("⚙️ Настройки")
# Выбор источника данных
st.sidebar.subheader("📁 Источник данных")
data_source = st.sidebar.radio(
"Выберите источник данных:",
["Загрузить файл", "Использовать примеры", "Загрузить из корпуса"]
)
texts = []
if data_source == "Загрузить файл":
uploaded_file = st.sidebar.file_uploader(
"Загрузите JSONL или TXT файл",
type=['jsonl', 'txt', 'json'],
help="Поддерживаются файлы в формате JSONL, TXT или JSON"
)
if uploaded_file is not None:
try:
if uploaded_file.name.endswith('.jsonl'):
content = uploaded_file.read().decode('utf-8')
for line in content.split('\n'):
if line.strip():
try:
article = json.loads(line)
if 'text' in article:
texts.append(article['text'])
except json.JSONDecodeError:
continue
elif uploaded_file.name.endswith('.txt'):
content = uploaded_file.read().decode('utf-8')
texts = [line.strip() for line in content.split('\n') if line.strip()]
elif uploaded_file.name.endswith('.json'):
content = uploaded_file.read().decode('utf-8')
data = json.loads(content)
if isinstance(data, list):
for item in data:
if isinstance(item, dict) and 'text' in item:
texts.append(item['text'])
elif isinstance(item, str):
texts.append(item)
elif isinstance(data, dict) and 'text' in data:
texts.append(data['text'])
st.sidebar.success(f"Загружено {len(texts)} текстов")
except Exception as e:
st.sidebar.error(f"Ошибка при загрузке файла: {e}")
elif data_source == "Использовать примеры":
texts = load_sample_data()
st.sidebar.success(f"Загружено {len(texts)} примеров")
elif data_source == "Загрузить из корпуса":
corpus_path = "data/raw_corpus.jsonl"
if os.path.exists(corpus_path):
max_articles = st.sidebar.slider("Максимальное количество статей", 10, 1000, 100)
texts = load_corpus_from_jsonl(corpus_path, max_articles=max_articles)
st.sidebar.success(f"Загружено {len(texts)} статей из корпуса")
else:
st.sidebar.error("Корпус не найден. Используйте примеры или загрузите файл.")
# Настройки предобработки
st.sidebar.subheader("🔧 Предобработка")
use_preprocessing = st.sidebar.checkbox("Применить предобработку", value=True)
if use_preprocessing:
preprocessing_options = {
"replace_urls": st.sidebar.checkbox("Заменять URL", value=True),
"replace_emails": st.sidebar.checkbox("Заменять email", value=True),
"replace_numbers": st.sidebar.checkbox("Заменять числа", value=True),
"expand_abbreviations": st.sidebar.checkbox("Раскрывать сокращения", value=True),
"normalize_punctuation": st.sidebar.checkbox("Нормализовать пунктуацию", value=True)
}
# Настройки очистки текста
cleaning_options = {
"lower": st.sidebar.checkbox("Приводить к нижнему регистру", value=True),
"remove_stopwords": st.sidebar.checkbox("Удалять стоп-слова", value=False),
"min_token_length": st.sidebar.slider("Минимальная длина токена", 1, 5, 2),
"remove_numbers": st.sidebar.checkbox("Удалять числовые токены", value=False)
}
# Основной контент
if not texts:
st.warning("⚠️ Пожалуйста, загрузите данные для анализа.")
st.info("💡 Используйте боковую панель для загрузки файла или выберите примеры.")
return
# Сохраняем исходные тексты и метаданные источника
raw_texts = list(texts)
st.session_state["data_meta"] = {
"source": data_source,
"num_texts": len(raw_texts),
}
# Применяем предобработку и очистку, параллельно сохраняя обе версии
processed_texts = list(raw_texts)
if use_preprocessing:
config = UniversalPreprocessingConfig(**preprocessing_options)
preprocessor = UniversalPreprocessor(config)
tmp = []
for text in raw_texts:
processed_text = preprocessor.preprocess(text)
processed_text = clean_text(processed_text, **cleaning_options)
tmp.append(processed_text)
processed_texts = tmp
# Положим обе версии в состояние для явного выбора на вкладках
st.session_state["raw_texts"] = raw_texts
st.session_state["processed_texts"] = processed_texts
texts = processed_texts
# Главные вкладки ЛР1/ЛР2/ЛР3/ЛР4
main_tabs = st.tabs(["Токенизация", "Векторизация", "Эмбеддинги", "Классификация", "Кластеризация"])
# ======== Токенизация (ЛР1) ========
with main_tabs[0]:
st.subheader("🎯 Методы токенизации")
comparator = TokenizationComparator()
available_methods = list(comparator.methods.keys())
selected_methods = st.multiselect(
"Выберите методы для сравнения:",
available_methods,
default=available_methods[:3] if len(available_methods) >= 3 else available_methods
)
if not selected_methods:
st.warning("⚠️ Пожалуйста, выберите хотя бы один метод токенизации.")
st.stop()
if st.button("🚀 Запустить анализ", type="primary"):
with st.spinner("Выполняется анализ..."):
results_df = comparator.compare_methods(texts, selected_methods)
st.session_state['results_df'] = results_df
st.session_state['texts'] = texts
st.session_state['selected_methods'] = selected_methods
if 'results_df' in st.session_state:
results_df = st.session_state['results_df']
texts = st.session_state['texts']
selected_methods = st.session_state['selected_methods']
st.subheader("📊 Общая статистика")
col1, col2, col3, col4 = st.columns(4)
with col1:
st.metric("Количество текстов", len(texts))
with col2:
total_words = sum(len(text.split()) for text in texts)
st.metric("Общее количество слов", total_words)
with col3:
avg_words_per_text = total_words / len(texts) if texts else 0
st.metric("Среднее слов на текст", round(avg_words_per_text, 1))
with col4:
st.metric("Проанализировано методов", len(selected_methods))
st.subheader("📋 Результаты сравнения")
st.dataframe(results_df, use_container_width=True)
st.subheader("📈 Визуализация результатов")
comparison_chart = create_comparison_chart(results_df)
st.plotly_chart(comparison_chart, use_container_width=True)
st.subheader("🔍 Детальный анализ методов")
method_tabs = st.tabs(selected_methods)
for i, method in enumerate(selected_methods):
with method_tabs[i]:
if texts:
all_tokens = []
total_processing_time = 0
for text in texts:
tokens, processing_time = comparator.tokenize_text(text, method)
all_tokens.extend(tokens)
total_processing_time += processing_time
sample_text = texts[0]
sample_tokens, _ = comparator.tokenize_text(sample_text, method)
col1, col2 = st.columns(2)
with col1:
st.write("**Исходный текст:**")
st.text(sample_text[:200] + "..." if len(sample_text) > 200 else sample_text)
with col2:
st.write("**Токены (пример из первого текста):**")
st.write(sample_tokens[:20])
if len(sample_tokens) > 20:
st.write(f"... и еще {len(sample_tokens) - 20} токенов")
col1, col2 = st.columns(2)
with col1:
dist_plot = create_token_distribution_plot(all_tokens, method)
st.plotly_chart(dist_plot, use_container_width=True)
with col2:
freq_plot = create_frequency_plot(all_tokens, method)
st.plotly_chart(freq_plot, use_container_width=True)
from collections import Counter
token_counts = Counter(all_tokens)
unique_tokens = len(token_counts)
total_tokens = len(all_tokens)
vocabulary_diversity = unique_tokens / total_tokens if total_tokens > 0 else 0
st.write("**Статистика:**")
col1, col2, col3, col4 = st.columns(4)
with col1:
st.metric("Всего токенов", total_tokens)
with col2:
st.metric("Уникальных токенов", unique_tokens)
with col3:
st.metric("Разнообразие словаря", f"{vocabulary_diversity:.2%}")
with col4:
st.metric("Время обработки", f"{total_processing_time:.4f}с")
st.subheader("💾 Экспорт результатов")
col1, col2 = st.columns(2)
with col1:
csv_data = results_df.to_csv(index=False, encoding='utf-8')
st.download_button(
label="📥 Скачать CSV",
data=csv_data,
file_name="tokenization_results.csv",
mime="text/csv"
)
with col2:
json_data = results_df.to_json(orient='records', force_ascii=False, indent=2)
st.download_button(
label="📥 Скачать JSON",
data=json_data,
file_name="tokenization_results.json",
mime="application/json"
)
# ======== Векторизация (ЛР2: классика + LSA) ========
with main_tabs[1]:
st.subheader("🧮 Классические методы векторизации")
with st.expander("Параметры векторизации", expanded=True):
methods = st.multiselect("Методы", ["onehot", "bow", "tfidf"], default=["bow", "tfidf"])
n_min = st.number_input("n-gram min", 1, 5, 1)
n_max = st.number_input("n-gram max", 1, 5, 2)
max_features = st.number_input("Max features (0 = все)", 0, 200000, 0)
sublinear_tf = st.checkbox("TF-IDF sublinear_tf", value=True)
smooth_idf = st.checkbox("TF-IDF smooth_idf", value=True)
if st.button("🏁 Построить признаки", key="build_vectors"):
cfgs = []
for m in methods:
cfgs.append(VectorizationConfig(
method=m,
ngram_range=(int(n_min), int(n_max)),
max_features=None if max_features == 0 else int(max_features),
sublinear_tf=sublinear_tf,
smooth_idf=smooth_idf,
))
with st.spinner("Строим матрицы признаков..."):
vec_df, matrices = compare_vectorizers(texts, cfgs)
st.session_state["vec_df"] = vec_df
st.session_state["vec_matrices"] = matrices
try:
os.makedirs("results", exist_ok=True)
vec_path = "results/vectorization_metrics.csv"
vec_df.to_csv(vec_path, index=False, encoding="utf-8")
st.success(f"Метрики сохранены в {vec_path}")
except Exception as e:
st.warning(f"Не удалось сохранить метрики: {e}")
if "vec_df" in st.session_state:
st.dataframe(st.session_state["vec_df"], use_container_width=True)
# Экспорт метрик
vec_csv = st.session_state["vec_df"].to_csv(index=False, encoding="utf-8")
st.download_button("📥 Скачать векторные метрики CSV", vec_csv, "vectorization_metrics.csv", "text/csv")
# LSA / снижение размерности
st.subheader("📉 LSA (TruncatedSVD) и проекции")
selected_key = st.selectbox("Выберите матрицу", list(st.session_state["vec_matrices"].keys()))
n_components = st.slider("Число компонент (SVD)", 2, 200, 100)
proj_method = st.radio("Метод проекции", ["umap", "tsne"], horizontal=True)
if st.button("🔎 Запустить LSA/проекции"):
X = st.session_state["vec_matrices"][selected_key]["X"]
vectorizer = st.session_state["vec_matrices"][selected_key]["vectorizer"]
feature_names = vectorizer.get_feature_names()
with st.spinner("Снижаем размерность..."):
lsa = run_lsa(X, feature_names, SVDConfig(n_components=n_components))
ev_table = explained_variance_table(lsa["explained_variance_ratio"])
st.write("Объясненная дисперсия (первые 20):")
st.dataframe(ev_table.head(20), use_container_width=True)
st.write("Топ-термины по компонентам:")
st.dataframe(top_terms_dataframe(lsa["top_terms_per_component"], top_k=10).head(50), use_container_width=True)
# Проекция документов
coords = embed_2d(lsa["X_reduced"], method=proj_method)
proj_df = pd.DataFrame({"x": coords[:,0], "y": coords[:,1]})
import plotly.express as px_plot
fig = px_plot.scatter(proj_df, x="x", y="y", title=f"Проекция документов ({proj_method.upper()})")
st.plotly_chart(fig, use_container_width=True)
# ======== Эмбеддинги (ЛР2: Word2Vec/FastText/Doc2Vec + эксперименты) ========
with main_tabs[2]:
st.subheader("🧠 Обучение эмбеддингов и семантические эксперименты")
# Выбор корпуса для обучения и параметры
with st.expander("Параметры обучения", expanded=True):
corpus_choice = st.radio(
"Источник обучающих текстов",
["Предобработанные", "Без предобработки"],
index=0, horizontal=True,
help="Предобработанные = применены настройки из блока Предобработка на левой панели"
)
# Формируем список доступных моделей
available_models = ["w2v", "fasttext", "doc2vec"]
if GLOVE_AVAILABLE:
available_models.append("glove")
model_type = st.selectbox("Модель", available_models, index=0)
# Показываем предупреждение, если GloVe выбран, но недоступен
if model_type == "glove" and not GLOVE_AVAILABLE:
st.warning("⚠️ GloVe не установлен. Установите: `pip install glove-python-binary`. Модель не будет обучена.")
vector_size = st.slider("Размерность", 50, 600, 300, step=50)
window = st.slider("Окно контекста", 2, 15, 8)
min_count = st.slider("Min count", 1, 20, 2)
epochs = st.slider("Эпохи", 1, 50, 10)
sg = st.radio("Архитектура (w2v/fasttext)", ["cbow", "skipgram"], index=1, horizontal=True)
dm = st.radio("Doc2Vec архитектура", ["pv-dm", "pv-dbow"], index=0, horizontal=True)
# Инфо о корпусе, предпросмотр и экспорт
meta = st.session_state.get("data_meta", {})
corpus = st.session_state.get("processed_texts", []) if corpus_choice == "Предобработанные" else st.session_state.get("raw_texts", [])
st.info(f"Источник данных: {meta.get('source','неизвестно')} | Текстов: {len(corpus)}")
if corpus:
with st.expander("Просмотр обучающего корпуса (первые 3 текста)", expanded=False):
st.write(corpus[:3])
# Скачать текущий обучающий корпус
corpus_txt = ("\n".join(corpus)).encode("utf-8")
st.download_button("📥 Скачать обучающий корпус (.txt)", data=corpus_txt, file_name="training_corpus.txt", mime="text/plain")
if st.button("🎓 Обучить модель", key="train_embeddings"):
# Проверяем доступность GloVe перед обучением
if model_type == "glove" and not GLOVE_AVAILABLE:
st.error("❌ GloVe не установлен. Установите: `pip install glove-python-binary`")
st.stop()
cfg = EmbTrainConfig(
model_type=model_type,
vector_size=int(vector_size),
window=int(window),
min_count=int(min_count),
epochs=int(epochs),
sg=1 if sg == "skipgram" else 0,
dm=1 if dm == "pv-dm" else 0,
)
with st.spinner("Обучаем модель..."):
try:
model, tt = train_embeddings_model(corpus, cfg)
st.session_state["emb_model"] = model
st.session_state["emb_train_time"] = tt
st.success(f"Модель обучена за {tt:.2f} с")
except ImportError as e:
if "GloVe" in str(e) or "glove" in str(e).lower():
st.error(f"❌ GloVe не установлен. Установите: `pip install glove-python-binary`")
else:
st.error(f"❌ Ошибка импорта: {e}")
except Exception as e:
st.error(f"❌ Ошибка при обучении модели: {e}")
if "emb_model" in st.session_state:
model = st.session_state["emb_model"]
col1, col2 = st.columns(2)
with col1:
save_name = st.text_input("Имя файла модели", "models/russian_news_embeddings.model")
if st.button("💾 Сохранить модель"):
save_embedding_model(model, save_name)
st.success(f"Сохранено: {save_name}")
with col2:
test_word = st.text_input("Проверить ближайших соседей для слова", "россия")
if st.button("🔍 Найти соседей"):
res = nearest_neighbors(model, [test_word], topn=10)
st.write(res.get(test_word, []))
st.markdown("---")
st.subheader("🧪 Семантические операции")
col1, col2 = st.columns(2)
with col1:
expr = st.text_input("Векторная арифметика", "король - мужчина + женщина")
if st.button("➡️ Посчитать", key="arith"):
st.write(vector_arithmetic(model, expr, topn=10))
with col2:
a = st.text_input("Ось: A", "мужчина")
b = st.text_input("Ось: B", "женщина")
words = st.text_area("Слова для проекции (через запятую)", "король, королева, доктор, медсестра")
if st.button("📏 Проекция на ось"):
wlist = [w.strip() for w in words.split(",") if w.strip()]
st.dataframe(semantic_axis(model, a, b, wlist), use_container_width=True)
st.markdown("---")
st.subheader("📐 Косинусное сходство и аналогии")
col1, col2 = st.columns(2)
with col1:
pair_a = st.text_input("Пара A", "москва")
pair_b = st.text_input("Пара B", "россия")
if st.button("🔗 Косинус", key="cos"):
st.write(eval_cosine(model, [(pair_a, pair_b)]))
with col2:
ana_a = st.text_input("Аналогия: A", "мужчина")
ana_b = st.text_input("Аналогия: B", "женщина")
ana_c = st.text_input("Аналогия: C", "король")
if st.button("🧩 Аналогия"):
st.write(eval_analogy(model, ana_a, ana_b, ana_c, topn=10))
# ======== Классификация (ЛР3) ========
with main_tabs[3]:
st.subheader("📊 Классификация текстов")
st.markdown("**Лабораторная работа №3: Сравнительный анализ методов классификации текстов**")
# Загрузка корпуса из ЛР1
st.subheader("📁 Загрузка корпуса из ЛР №1")
corpus_source = st.radio(
"Источник корпуса:",
["Из загруженных данных", "Из файла корпуса (JSONL)"],
horizontal=True,
key="classification_corpus_source"
)
classification_texts = []
classification_articles = []
if corpus_source == "Из загруженных данных":
if not texts:
st.warning("⚠️ Сначала загрузите данные на главной странице или используйте корпус из файла.")
else:
classification_texts = texts
st.info(f"✅ Используется {len(classification_texts)} текстов из загруженных данных")
else:
# Загрузка из файла корпуса
corpus_file_path = st.text_input(
"Путь к файлу корпуса (JSONL):",
value="data/raw_corpus.jsonl",
key="classification_corpus_path"
)
if st.button("📂 Загрузить корпус", key="load_classification_corpus"):
if os.path.exists(corpus_file_path):
try:
from src.utils import load_jsonl
classification_articles = load_jsonl(corpus_file_path)
classification_texts = [article.get('text', '') for article in classification_articles if article.get('text')]
st.success(f"✅ Загружено {len(classification_texts)} статей из корпуса")
st.session_state["classification_articles"] = classification_articles
except Exception as e:
st.error(f"❌ Ошибка при загрузке корпуса: {e}")
else:
st.error(f"❌ Файл не найден: {corpus_file_path}")
# Используем сохраненные статьи, если они есть
if "classification_articles" in st.session_state and not classification_texts:
classification_articles = st.session_state["classification_articles"]
classification_texts = [article.get('text', '') for article in classification_articles if article.get('text')]
if not classification_texts:
st.warning("⚠️ Загрузите корпус для классификации.")
st.info("💡 Используйте корпус из ЛР №1 в формате JSONL с полями: title, text, date, url, category")
else:
# Показываем информацию о корпусе
total_words = sum(len(text.split()) for text in classification_texts)
st.info(f"📊 Корпус: {len(classification_texts)} документов, ~{total_words:,} слов")
# Выбор типа задачи
st.subheader("🎯 Тип задачи классификации")
task_type = st.radio(
"Выберите тип задачи:",
["Бинарная", "Многоклассовая", "Многометочная"],
horizontal=True,
help="Бинарная: тональность (позитивные/негативные)\nМногоклассовая: категории (политика, экономика, спорт, культура)\nМногометочная: несколько категорий одновременно"
)
# Разметка данных
st.subheader("🏷️ Разметка данных")
# Функция для автоматической разметки по тональности (бинарная)
def label_sentiment_binary(texts_list):
"""Простая эвристика для определения тональности."""
positive_words = ['хорошо', 'отлично', 'успех', 'победа', 'рост', 'улучшение', 'развитие',
'достижение', 'прогресс', 'радость', 'счастье', 'праздник']
negative_words = ['плохо', 'проблема', 'кризис', 'падение', 'ухудшение', 'поражение',
'ошибка', 'неудача', 'трагедия', 'катастрофа', 'война', 'конфликт']
labels = []
for text in texts_list:
text_lower = text.lower()
pos_count = sum(1 for word in positive_words if word in text_lower)
neg_count = sum(1 for word in negative_words if word in text_lower)
# 0 = негативная, 1 = позитивная
label = 1 if pos_count > neg_count else 0
labels.append(label)
return np.array(labels)
# Функция для разметки по категориям (многоклассовая)
def label_categories_multiclass(articles_list):
"""Разметка по категориям из метаданных или по ключевым словам."""
categories_map = {
'политика': 0,
'экономика': 1,
'спорт': 2,
'культура': 3,
'технологии': 4,
'общество': 5
}
category_keywords = {
0: ['политика', 'правительство', 'президент', 'министр', 'выборы', 'парламент', 'депутат'],
1: ['экономика', 'рынок', 'компания', 'бизнес', 'финансы', 'банк', 'инвестиции', 'рубль'],
2: ['спорт', 'футбол', 'хоккей', 'олимпиада', 'чемпионат', 'матч', 'игрок', 'команда'],
3: ['культура', 'кино', 'театр', 'музыка', 'литература', 'искусство', 'выставка', 'концерт'],
4: ['технологии', 'интернет', 'компьютер', 'смартфон', 'приложение', 'цифровой', 'IT'],
5: ['общество', 'люди', 'город', 'образование', 'здравоохранение', 'социальный']
}
labels = []
for article in articles_list:
# Сначала пробуем взять категорию из метаданных
category = article.get('category', '').lower() if isinstance(article, dict) else ''
if category and category in categories_map:
labels.append(categories_map[category])
else:
# Определяем по ключевым словам в тексте
text = (article.get('text', '') + ' ' + article.get('title', '')).lower() if isinstance(article, dict) else str(article).lower()
scores = {}
for cat_id, keywords in category_keywords.items():
scores[cat_id] = sum(1 for kw in keywords if kw in text)
if max(scores.values()) > 0:
labels.append(max(scores, key=scores.get))
else:
labels.append(0) # По умолчанию политика
return np.array(labels)
# Функция для многометочной разметки
def label_categories_multilabel(articles_list):
"""Многометочная разметка - документ может иметь несколько категорий."""
category_keywords = {
'политика': ['политика', 'правительство', 'президент', 'министр', 'выборы'],
'экономика': ['экономика', 'рынок', 'компания', 'бизнес', 'финансы'],
'спорт': ['спорт', 'футбол', 'хоккей', 'олимпиада', 'чемпионат'],
'культура': ['культура', 'кино', 'театр', 'музыка', 'искусство']
}
labels = []
for article in articles_list:
text = (article.get('text', '') + ' ' + article.get('title', '')).lower() if isinstance(article, dict) else str(article).lower()
doc_labels = []
for category, keywords in category_keywords.items():
# Документ относится к категории, если содержит хотя бы одно ключевое слово
if any(kw in text for kw in keywords):
doc_labels.append(1)
else:
doc_labels.append(0)
labels.append(doc_labels)
return np.array(labels)
# Выполняем разметку
if "classification_labels" not in st.session_state or st.session_state.get("classification_task_type") != task_type:
with st.spinner("Выполняется разметка данных..."):
if task_type == "Бинарная":
labels = label_sentiment_binary(classification_texts)
st.session_state["classification_labels"] = labels
st.session_state["classification_task_type"] = task_type
elif task_type == "Многоклассовая":
labels = label_categories_multiclass(classification_articles if classification_articles else classification_texts)
st.session_state["classification_labels"] = labels
st.session_state["classification_task_type"] = task_type
elif task_type == "Многометочная":
labels = label_categories_multilabel(classification_articles if classification_articles else classification_texts)
st.session_state["classification_labels"] = labels
st.session_state["classification_task_type"] = task_type
st.session_state["num_labels"] = labels.shape[1] if len(labels.shape) > 1 else 4
# Показываем статистику разметки
if task_type == "Бинарная":
unique, counts = np.unique(labels, return_counts=True)
st.success(f"✅ Разметка завершена: {dict(zip(['Негативные', 'Позитивные'], counts))}")
elif task_type == "Многоклассовая":
unique, counts = np.unique(labels, return_counts=True)
category_names = ['Политика', 'Экономика', 'Спорт', 'Культура', 'Технологии', 'Общество']
dist = {category_names[i] if i < len(category_names) else f'Класс {i}': count
for i, count in zip(unique, counts)}
st.success(f"✅ Разметка завершена. Распределение: {dist}")
else:
# Многометочная
category_names = ['Политика', 'Экономика', 'Спорт', 'Культура']
if len(labels.shape) > 1:
counts = labels.sum(axis=0)
dist = {name: int(count) for name, count in zip(category_names[:len(counts)], counts)}
st.success(f"✅ Разметка завершена. Документов по категориям: {dist}")
labels = st.session_state.get("classification_labels", np.array([]))
if len(labels) == 0:
st.warning("⚠️ Разметка не выполнена. Пожалуйста, дождитесь завершения разметки.")
else:
# Предобработка
st.subheader("🔧 Предобработка текстов")
max_docs = st.slider(
"Максимальное количество документов для обработки:",
min_value=100,
max_value=min(10000, len(classification_texts)),
value=min(1000, len(classification_texts)),
step=100,
help="Для ускорения можно ограничить количество документов"
)
preprocess_config = PreprocessingConfig(
lowercase=True,
remove_html=True,
lemmatize=st.checkbox("Использовать лемматизацию", value=False, help="Замедляет обработку, но улучшает качество"),
remove_stopwords=st.checkbox("Удалять стоп-слова", value=False)
)
preprocessor = TextPreprocessor(preprocess_config)
if st.button("🔄 Выполнить предобработку", key="preprocess_classification"):
with st.spinner(f"Обрабатываем {max_docs} документов..."):
processed_texts = preprocessor.preprocess_batch(classification_texts[:max_docs])
st.session_state["processed_classification_texts"] = processed_texts
st.session_state["classification_max_docs"] = max_docs
st.success(f"✅ Обработано {len(processed_texts)} документов")
# Используем сохраненные обработанные тексты
if "processed_classification_texts" in st.session_state:
processed_texts = st.session_state["processed_classification_texts"]
max_docs_used = st.session_state.get("classification_max_docs", len(processed_texts))
labels_used = labels[:max_docs_used]
# Векторизация
st.subheader("🧮 Векторизация")
vectorization_method = st.selectbox(
"Метод векторизации:",
["tfidf", "bow"],
help="TF-IDF: учитывает важность терминов\nBoW: простой подсчет частот"
)
ngram_max = st.number_input("Максимальный n-gram", 1, 3, 2, help="1=униграммы, 2=биграммы, 3=триграммы")
max_features = st.number_input("Максимальное количество признаков", 100, 10000, 1000, step=100)
if st.button("🔨 Векторизовать тексты", key="vectorize_for_classification"):
with st.spinner("Векторизация..."):
X, vectorizer = vectorize_with_classical(
processed_texts,
method=vectorization_method,
ngram_range=(1, ngram_max),
max_features=max_features
)
st.session_state["X_classification"] = X
st.session_state["vectorizer_classification"] = vectorizer
st.success(f"✅ Векторизовано {len(processed_texts)} текстов, размерность: {X.shape}")
# Классификация
if "X_classification" in st.session_state:
X = st.session_state["X_classification"]
y = labels_used
# Разделение на train/validation/test (70/15/15)
from sklearn.model_selection import train_test_split
# Сначала разделяем на train (70%) и temp (30%)
if task_type == "Многометочная":
X_train, X_temp, y_train, y_temp = train_test_split(
X, y, test_size=0.3, random_state=42
)
else:
X_train, X_temp, y_train, y_temp = train_test_split(
X, y, test_size=0.3, random_state=42, stratify=y
)
# Затем temp разделяем на validation (15%) и test (15%)
if task_type == "Многометочная":
X_val, X_test, y_val, y_test = train_test_split(
X_temp, y_temp, test_size=0.5, random_state=42
)
else:
X_val, X_test, y_val, y_test = train_test_split(
X_temp, y_temp, test_size=0.5, random_state=42, stratify=y_temp
)
# Показываем статистику разделения
st.subheader("📊 Разделение данных")
col1, col2, col3 = st.columns(3)
with col1:
st.metric("Обучающая выборка", f"{len(X_train)} ({len(X_train)/len(X)*100:.1f}%)")
with col2:
st.metric("Валидационная выборка", f"{len(X_val)} ({len(X_val)/len(X)*100:.1f}%)")
with col3:
st.metric("Тестовая выборка", f"{len(X_test)} ({len(X_test)/len(X)*100:.1f}%)")
st.subheader("🎯 Обучение классификаторов")
selected_models = st.multiselect(
"Выберите модели:",
["Logistic Regression", "SVM", "Random Forest"],
default=["Logistic Regression", "Random Forest"]
)
if st.button("🚀 Обучить модели", key="train_classifiers"):
configs = []
if "Logistic Regression" in selected_models:
configs.append(ClassifierConfig(name="Logistic Regression", model_type="lr"))
if "SVM" in selected_models:
configs.append(ClassifierConfig(name="SVM", model_type="svm", params={"kernel": "linear"}))
if "Random Forest" in selected_models:
configs.append(ClassifierConfig(name="Random Forest", model_type="rf"))
with st.spinner("Обучение моделей..."):
# Определяем тип задачи
if task_type == "Многометочная":
task_type_str = "multilabel"
elif task_type == "Многоклассовая":
task_type_str = "multiclass"
else:
task_type_str = "binary"
results_df = compare_classifiers(
X_train, y_train, X_test, y_test,
configs,
task_type=task_type_str
)
st.session_state["classification_results"] = results_df
if "classification_results" in st.session_state:
st.subheader("📊 Результаты классификации")
st.dataframe(st.session_state["classification_results"], use_container_width=True)
# Важность признаков
if "vectorizer_classification" in st.session_state and "X_classification" in st.session_state:
st.subheader("🔍 Важные слова")
vectorizer = st.session_state["vectorizer_classification"]
if "Logistic Regression" in selected_models:
# Создаем простую модель для демонстрации
from sklearn.linear_model import LogisticRegression
from sklearn.multioutput import MultiOutputClassifier
# Получаем данные из session_state
X_full = st.session_state["X_classification"]
y_full = labels_used
# Для multilabel используем MultiOutputClassifier
if task_type == "Многометочная":
# Проверяем, что y_full - это 2D массив
if len(y_full.shape) == 1:
y_full = y_full.reshape(-1, 1)
# Используем только часть данных для быстрой демонстрации
X_demo = X_full[:min(100, len(X_full))]
y_demo = y_full[:min(100, len(y_full))]
model = MultiOutputClassifier(LogisticRegression(max_iter=1000, random_state=42))
else:
# Для бинарной и многоклассовой классификации используем обычную модель
# Убеждаемся, что y_full - это 1D массив
if len(y_full.shape) > 1:
y_full = y_full.flatten() if y_full.shape[1] == 1 else y_full.argmax(axis=1)
# Используем только часть данных для быстрой демонстрации
X_demo = X_full[:min(100, len(X_full))]
y_demo = y_full[:min(100, len(y_full))]
model = LogisticRegression(max_iter=1000, random_state=42)
try:
model.fit(X_demo, y_demo)
# Для multilabel берем первый классификатор
if task_type == "Многометочная":
base_model = model.estimators_[0] if hasattr(model, 'estimators_') and len(model.estimators_) > 0 else model
else:
base_model = model
important_words = get_tfidf_important_words(vectorizer, base_model, class_idx=0, top_k=20)
st.dataframe(important_words, use_container_width=True)
except Exception as e:
st.warning(f"Не удалось показать важные слова: {e}")
# ======== Кластеризация (ЛР4) ========
with main_tabs[4]:
st.subheader("🔍 Кластеризация текстов")
if not texts:
st.warning("⚠️ Загрузите тексты для кластеризации.")
else:
# Предобработка
st.subheader("🔧 Предобработка")
preprocess_config = PreprocessingConfig(
lowercase=True,
remove_html=True,
lemmatize=False,
remove_stopwords=False
)
preprocessor = TextPreprocessor(preprocess_config)
processed_texts = preprocessor.preprocess_batch(texts[:min(200, len(texts))]) # Ограничиваем для демо
# Векторизация
st.subheader("🧮 Векторизация")
vectorization_method = st.selectbox(
"Метод векторизации:",
["tfidf", "bm25"],
key="clustering_vectorization"
)
if st.button("🔨 Векторизовать тексты", key="vectorize_for_clustering"):
with st.spinner("Векторизация..."):
try:
X, vectorizer_obj = vectorize_texts(
processed_texts,
method=vectorization_method,
max_features=500
)
st.session_state["X_clustering"] = X
st.session_state["vectorizer_clustering"] = vectorizer_obj
st.success(f"Векторизовано {len(processed_texts)} текстов, размерность: {X.shape}")
except Exception as e:
st.error(f"Ошибка векторизации: {e}")
# Кластеризация
if "X_clustering" in st.session_state:
X = st.session_state["X_clustering"]
st.subheader("🎯 Кластеризация")
clustering_method = st.selectbox(
"Метод кластеризации:",
["kmeans", "dbscan", "agglomerative", "gmm"],
key="clustering_method"
)
n_clusters = None
if clustering_method in ["kmeans", "agglomerative", "gmm"]:
n_clusters = st.slider("Число кластеров", 2, 20, 5, key="n_clusters")
if clustering_method == "dbscan":
eps = st.slider("EPS", 0.1, 1.0, 0.5, 0.1, key="dbscan_eps")
min_samples = st.slider("Min samples", 2, 10, 5, key="dbscan_min_samples")
else:
eps = 0.5
min_samples = 5
if st.button("🚀 Выполнить кластеризацию", key="run_clustering"):
with st.spinner("Кластеризация..."):
try:
config = ClusteringConfig(
method=clustering_method,
n_clusters=n_clusters,
eps=eps,
min_samples=min_samples
)
clusterer = ClusteringAlgorithms(config)
clusterer.fit(X)
# Оценка качества
metrics = evaluate_clustering(X, clusterer.labels_)
st.session_state["clustering_labels"] = clusterer.labels_
st.session_state["clustering_metrics"] = metrics
st.session_state["clustering_model"] = clusterer
st.success("Кластеризация завершена!")
except Exception as e:
st.error(f"Ошибка кластеризации: {e}")
if "clustering_labels" in st.session_state:
labels = st.session_state["clustering_labels"]
metrics = st.session_state["clustering_metrics"]
st.subheader("📊 Результаты кластеризации")
# Метрики
col1, col2, col3, col4 = st.columns(4)
with col1:
st.metric("Число кластеров", metrics.get("n_clusters", 0))
with col2:
st.metric("Silhouette", round(metrics.get("silhouette", -1), 3))
with col3:
st.metric("Calinski-Harabasz", round(metrics.get("calinski_harabasz", 0), 2))
with col4:
st.metric("Davies-Bouldin", round(metrics.get("davies_bouldin", np.inf), 3))
# Распределение по кластерам
unique_labels, counts = np.unique(labels, return_counts=True)
cluster_df = pd.DataFrame({
"Кластер": unique_labels,
"Количество документов": counts
})
st.dataframe(cluster_df, use_container_width=True)
# Примеры документов из кластеров
st.subheader("📝 Примеры документов по кластерам")
selected_cluster = st.selectbox(
"Выберите кластер:",
unique_labels[unique_labels != -1] if -1 in labels else unique_labels,
key="selected_cluster"
)
cluster_indices = np.where(labels == selected_cluster)[0]
if len(cluster_indices) > 0:
sample_indices = cluster_indices[:5] # Показываем первые 5
for idx in sample_indices:
st.text_area(
f"Документ {idx}",
processed_texts[idx][:200] + "..." if len(processed_texts[idx]) > 200 else processed_texts[idx],
height=100,
key=f"doc_{idx}"
)
# Визуализация (если возможно)
if X.shape[1] > 2:
st.subheader("📈 Визуализация кластеров")
try:
from sklearn.decomposition import PCA
pca = PCA(n_components=2)
X_2d = pca.fit_transform(X)
import plotly.express as px
viz_df = pd.DataFrame({
"x": X_2d[:, 0],
"y": X_2d[:, 1],
"Кластер": labels.astype(str)
})
fig = px.scatter(viz_df, x="x", y="y", color="Кластер",
title="Проекция кластеров (PCA)")
fig.update_traces(marker_size=5)
st.plotly_chart(fig, use_container_width=True)
except Exception as e:
st.warning(f"Не удалось создать визуализацию: {e}")
if __name__ == "__main__":
main()