传统方法和深度学习的情感分析

1.问题

Kaggle竞赛Bag of Words Meets Bags of Popcorn是电影评论（review）的情感分析，可以视作为短文本的二分类问题（正向、负向）。标注数据集长这样：

评价指标是AUC。因此，在测试数据集上应该给出概率而不是类别；即为predict_proba而不是predict：

# random frorest result = forest.predict_proba(test_data_features)[:, 1] # not `predict` result = forest.predict(test_data_features)

采用BoW特征、RF (random forest)分类器，预测类别的AUC为0.84436，预测概率的AUC则为0.92154。

2.分析

传统方法

传统方法一般会使用到两种特征：BoW (bag of words)，n-gram。BoW忽略了词序，只是单纯对词计数；而n-gram则是考虑到了词序，比如bigram词对"dog run"、"run dog"是两个不同的特征。BoW可以用CountVectorizer向量化：

from sklearn.feature_extraction.text import CountVectorizer vectorizer = CountVectorizer(analyzer="word", tokenizer=None, preprocessor=None, stop_words=None, max_features=5000) train_data_features = vectorizer.fit_transform(clean_train_reviews)

在一个句子中，不同的词重要性是不同的；需要用TFIDF来给词加权重。n-gram特征则可以用TfidfVectorizer向量化：

from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer vectorizer = TfidfVectorizer(max_features=40000, ngram_range=(1, 3), sublinear_tf=True) train_x = vectorizer.fit_transform(clean_train_reviews)

使用unigram、bigram、trigram特征 + RF分类器，AUC为0.93058；如果改成LR分类器，则AUC为0.96330。

深度学习

竞赛tutorial给出用word2vec词向量特征来做分类，并两个生成特征思路：

对每一条评论的所有词向量求平均，将其平均值作为改评论的特征；

对训练的词向量做聚类，然后对评论中的词类别进行计数，把这种bag-of-centroids作为特征。

把生成这种特征喂给分类器，进行分类。但是，这种方法的AUC不是太理想（在0.91左右）。无论是做平均还是聚类，一方面丢失了词向量的特征，另一方面忽略了词序还有词的重要性。因此，分类效果不如tfidf化的n-gram。

大神Mikolov在推出word2vec之后，又鼓捣出了doc2vec（gensim有实现）。简单地说，就是可以把一段文本变成一个向量。与word2vec不同的是，参数除了doc对应的词列表外，还有类别（TaggedDocument)。结果证明doc2vec的效果还不如word2vec生成特征，AUC只有0.87915。

doc2vec = Doc2Vec(sentences, workers=8, size=300, min_count=40, window=10, sample=1e-4)

pangolulu尝试把BoW与doc2vec做ensemble，采用stacking的思路——L1层BoW特征做LR分类、doc2vec特征做RBF-SVM分类，L2层将L1层的预测概率组合成一个新特征，喂给LR分类器；多次迭代后求平均。ensemble结构图如下：

以上所有方法的AUC对比如下：

3.参考资料：

[1] Zygmunt Z.,Classifying text with bag-of-words: a tutorial.

[2] Michael Czerny,Modern Methods for Sentiment Analysis.