[PYTHON] 100 Traitement du langage Knock Chapitre 4: Analyse morphologique

Chapitre 4: Analyse morphologique

Utilisez MeCab pour analyser morphologiquement le texte (neko.txt) du roman de Natsume Soseki "Je suis un chat" et enregistrez le résultat dans un fichier appelé neko.txt.mecab. Utilisez ce fichier pour implémenter un programme qui répond aux questions suivantes.

Pour les problèmes 37, 38, 39, utilisez matplotlib ou Gnuplot.

Description d'article

――Cet article est un article qui contient les résultats de la résolution de Language Processing 100 Knock 2020 par un étudiant amateur en traitement du langage et en python. .. Je suis très heureux de signaler toute erreur ou amélioration, alors merci. ―― ~~ Je suis l'inspection de pycharm pour étudier python, donc il peut y avoir beaucoup de code inutile. ~~

• J'utilise Atom cette fois parce que je ne peux pas résoudre le problème que "" ne peut pas être entré sur pycharm.
• Les chapitres 1 à 3 seront ignorés.

** Environnement ** --MacBook Pro (13 pouces, 2016, Thunderbolt 3 ports x 2)

• macOS Catalina 10.15.5 --Python 3.8.1 (pas Anaconda)

Préparation préalable

Utilisez MeCab pour analyser morphologiquement le texte (neko.txt) du roman de Natsume Soseki "Je suis un chat" et enregistrez le résultat dans un fichier appelé neko.txt.mecab.

Alors, exécutez le programme suivant pour le créer.

# -*- coding: utf-8 -*-

import MeCab
from MeCab import Tagger

analyser: Tagger = MeCab.Tagger("-d /usr/local/lib/mecab/dic/mecab-ipadic-neologd")

with open('./neko.txt', "r") as infile:
    lines = infile.readlines()

with open('./neko.txt.mecab.txt', "w") as outfile:
    for line in lines:
        mors = analyser.parse(line)
        outfile.write(mors)

note

• En regardant les éléments morphologiques de sortie, "je suis un chat" dans la première ligne est identifié comme une nomenclature appropriée. Je ne m'inquiète pas.

--Le format de sortie est (selon mecab) «Surface \ t Partie du mot, sous-classification d'une partie du mot 1, sous-classification d'une partie du mot 2, sous-classification d'une partie du mot 3, type d'utilisation, forme d'utilisation, prototype, lecture, prononciation» Il devrait y avoir 10 éléments, mais parfois il y avait une ligne avec 8 éléments comme indiqué ci-dessous. (Il n'y a pas 9 éléments) ['Muscle du cou', 'Nom', 'Général', '*', '*', '*', '*', '* \ n'] ['Girigo', 'Nomenclature', 'Général', '*', '*', '*', '*', '* \ n'] ['Mushi', 'Nomenclature', 'Général', '*', '*', '*', '*', '* \ n'] Je me demande s'il sera omis.

30. Lecture des résultats de l'analyse morphologique

Implémentez un programme qui lit les résultats de l'analyse morphologique (neko.txt.mecab). Cependant, chaque élément morphologique est stocké dans un type de mappage avec la clé de forme de surface (surface), de forme de base (base), une partie du mot (pos) et une partie du mot sous-classification 1 (pos1), et une phrase est exprimée sous la forme d'une liste d'éléments morphologiques (type de mappage). Faisons le. Pour le reste des problèmes du chapitre 4, utilisez le programme créé ici.

#! /usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

import re
import sys

def input_macab(filename):
    with open(filename, "r") as infile:
        sentences = []
        sentence =[]
        for line in infile.readlines():
            #Paroles de couche de surface \ t part,Sous-classification des paroles des parties 1,Sous-classification des pièces détachées 2,Sous-classification des paroles des parties 3,Type d'utilisation,Type d'utilisation,Prototype,en train de lire,prononciation
            if line == 'EOS\n':
                if len(sentence) > 0:
                    sentences.append(sentence)
                    sentence =[]
                continue

            sline = re.split('[,\t]', line)

            if len(sline) < 8:
                print("###Erreur de lecture:\n", sline + "\n")
                sys.exit(1)

            sentence.append({'surface': sline[0], 'base': sline[7], 'pos': sline[1], 'pos1': sline[2] })

    print("**Chargement terminé**\n")
    return sentences

if __name__ == '__main__':
    filename = "neko.txt.mecab.txt"
    ss = input_macab(filename)
    print("")
    print("Il était géré comme principal.")

note

• Puisqu'il est utilisé pour d'autres problèmes, j'en ai fait une fonction. --Partie du discours = pos = partie du discours

31. verbe

Extrayez toutes les formes de surface du verbe.

# -*- coding: utf-8 -*-
import k30input

sentences = k30input.input_macab("neko.txt.mecab.txt")

for sentence in sentences:
    for mor in sentence:
        if mor['pos']=="verbe":
            print(mor['surface'])

32. Prototype du verbe

Extrayez toutes les formes originales du verbe.

# -*- coding: utf-8 -*-
import k30input

sentences = k30input.input_macab("neko.txt.mecab.txt")

for sentence in sentences:
    for mor in sentence:
        if mor['pos']=="verbe":
            print(mor['base'])

33. «B de A»

Extraire la nomenclature dans laquelle deux nomenclatures sont reliées par "non".

# -*- coding: utf-8 -*-
import k30input

sentences = k30input.input_macab("neko.txt.mecab.txt")

noun_flag = 0
no_flag = 0
noun1: str

for sentence in sentences:
    for mor in sentence:
        if noun_flag == 0 :
            if mor['pos']=="nom":
                noun_flag = 1
                noun1 = mor['surface']
        elif noun_flag == 1 and no_flag == 0:
            if mor['surface']=="de":
                no_flag = 1
            else:
                noun1 = ""
                noun_flag = no_flag = 0
        elif noun_flag == 1 and no_flag == 1:
            if mor['pos']=="nom":
                print(noun1+"de"+mor['surface'])
                noun_flag = no_flag = 0

34. Concaténation de nomenclature

Extrayez la concaténation de la nomenclature (noms qui apparaissent consécutivement) avec la correspondance la plus longue.

# -*- coding: utf-8 -*-
import k30input

sentences = k30input.input_macab("neko.txt.mecab.txt")

nouns = []

for sentence in sentences:
    for mor in sentence:
        if mor['pos']=="nom":
            nouns.append(mor['surface'])
        else:
            if len(nouns) > 1:
                for i in nouns:
                    print(i+" ", end="")
                print("")
            nouns = []

note

• La sortie est faite avec un espace entre la nomenclature pour une compréhension facile. «J'étais confus car j'avais oublié que mecab était jugé comme un complément ou un nom selon le contexte, même si le système de surface était le même« finalement ».

35. Fréquence d'occurrence des mots

Trouvez les mots qui apparaissent dans la phrase et leur fréquence d'apparition, et classez-les par ordre décroissant de fréquence d'apparition.

# -*- coding: utf-8 -*-
import k30input

sentences = k30input.input_macab("neko.txt.mecab.txt")

nouns = []

mor_freq = dict()

for sentence in sentences:
    for mor in sentence:
        #La clé est(Système de surface,Partie)Taple,La valeur est le nombre d'occurrences.
        mor_freq.setdefault((mor['surface'], mor['pos']), 0)
        mor_freq[(mor['surface'], mor['pos'])] = mor_freq[(mor['surface'], mor['pos'])] + 1

ranking = sorted(mor_freq.items(), key=lambda i: i[1], reverse=True)

for i in ranking:
    print(i)

note

• Même si les mots de surface sont identiques, ceux avec des mots de partie différents sont comptés séparément.
• Par exemple, l'adjoint «enfin» et la nomenclature «enfin» sont comptés séparément.

36. Top 10 des mots les plus fréquents

Affichez les 10 mots avec une fréquence d'apparition élevée et leur fréquence d'apparition dans un graphique (par exemple, un graphique à barres).

# -*- coding: utf-8 -*-
from matplotlib import pyplot
import k30input

sentences = k30input.input_macab("neko.txt.mecab.txt")

nouns = []

mor_freq = dict()

for sentence in sentences:
    for mor in sentence:
        #La clé est(Système de surface,Partie)Taple,La valeur est le nombre d'occurrences.
        mor_freq.setdefault((mor['surface'], mor['pos']), 0)
        mor_freq[(mor['surface'], mor['pos'])] = mor_freq[(mor['surface'], mor['pos'])] + 1

ranking = sorted(mor_freq.items(), key=lambda i: i[1], reverse=True)

top10 = ranking[0:10]

x = []
y = []
for i in top10:
    x.append(i[0][0])
    y.append(i[1])

pyplot.bar(x, y)

#Titre du graphique
pyplot.title('Top 10 des mots les plus fréquents')

#Axe graphique
pyplot.xlabel('morphème')
pyplot.ylabel('la fréquence')

pyplot.show()

note

• La police par défaut de matplotlib ne peut pas afficher le japonais, j'ai donc changé de police.
• Plus précisément, / matplotlib / mpl-data / matplotlibrc est le fichier de configuration, j'ai donc ajouté `` font.family: Hiragino Maru Gothic Pro ''. (Police standard Mac)

37. Top 10 des mots qui coïncident fréquemment avec "chat"

Affichez 10 mots qui coïncident souvent avec "chat" (fréquence élevée de cooccurrence) et leur fréquence d'apparition dans un graphique (par exemple, un graphique à barres).

# -*- coding: utf-8 -*-
from matplotlib import pyplot
import k30input

sentences = k30input.input_macab("neko.txt.mecab.txt") # neko.txt.mecab.clean.txt

nouns = []

tmp_count = dict()
co_cat_count = dict()
cat_flag = 0

for sentence in sentences:
    for mor in sentence:
        #La clé est(Système de surface,Partie)Taple,La valeur est le nombre d'occurrences.
        tmp_count.setdefault((mor['surface'], mor['pos']), 0)
        tmp_count[(mor['surface'], mor['pos'])] = tmp_count[(mor['surface'], mor['pos'])] + 1
        if mor['surface'] == "Chat":
            cat_flag = 1

    if cat_flag == 1:
        for k, v in tmp_count.items():
            co_cat_count.setdefault(k, 0)
            co_cat_count[k] = co_cat_count[k] + v
        cat_flag = 0
    tmp_count = {}

ranking = sorted(co_cat_count.items(), key=lambda i: i[1], reverse=True)

top10 = ranking[0:10]

x = []
y = []
for i in top10:
    x.append(i[0][0])
    y.append(i[1])

pyplot.bar(x, y)

#Titre du graphique
pyplot.title('Top 10 des mots qui coïncident fréquemment avec "chat"')

#Axe graphique
pyplot.xlabel('morphème')
pyplot.ylabel('la fréquence')

pyplot.show()

note

La cooccurrence signifie que lorsqu'un mot apparaît dans une phrase (ou phrase), un autre mot limité apparaît fréquemment dans la phrase (phrase). ^ 1

――Cette fois, ce sont les 10 premiers mots (morphologie) qui apparaissent souvent dans les phrases qui incluent "chat". ―― "Chat" lui-même devrait être exclu, mais je l'ai laissé car il est intéressant comme l'un des critères et il peut être facilement effacé si vous voulez l'effacer.

résultat

Les points de phrase, les mots auxiliaires et les verbes auxiliaires sont également comptés comme des mots, donc ce n'est pas intéressant car le résultat ne ressemble pas à un résultat car c'est un "chat". En d'autres termes, ce n'est pas intéressant car n'importe quel mot coexistera avec ces mots.

Résultat 2

Donc, le résultat de la préparation d'un fichier neko.txt.mecab.clean.txt qui exclut les informations morphologiques des signes de ponctuation, des mots auxiliaires et des verbes auxiliaires de neko.txt.mecab

ThoughBien que ce soit un peu mieux, je ne pense pas que les caractéristiques des «chats» aient encore été capturées. «Je me demande si une phrase dit" oui, il y a, fais ".

• "Non" est jugé comme un nom, et c'est ennuyeux car il est classé sans être exclu. ―― Quelle est la nomenclature ""? --A. Dans le cas de "champ" et de nomenclature formelle (exemple de phrase: ** de moi ** est introuvable) [^ 2] ――Si vous calculez et excluez tous ces mots et mots qui ont une fréquence élevée de cooccurrence, vous pouvez trouver une fréquence de cooccurrence plus significative, mais ce n'est pas gênant. «La seule information significative qui peut être obtenue à partir des résultats de la fréquence actuelle de cooccurrence est que dans le célèbre livre« Je suis un chat »,« chat »et« humain »co-surviennent souvent». «Dans" Je suis un chat ", je pense qu'il y a beaucoup de phrases qui opposent les humains et les chats. ――La première personne du chat peut être moi (un fait très célèbre)

38. histogramme

Dessinez un histogramme de la fréquence d'apparition des mots. Cependant, l'axe horizontal représente la fréquence d'occurrence, et est une échelle linéaire de 1 à la valeur maximale de la fréquence d'occurrence des mots. L'axe vertical est le nombre de mots différents (nombre de types) qui sont devenus la fréquence d'occurrence indiquée par l'axe des x.

# -*- coding: utf-8 -*-
from matplotlib import pyplot
import k30input

sentences = k30input.input_macab("neko.txt.mecab.txt") # neko.txt.mecab.clean.txt

nouns = []

tmp_count = dict()
co_cat_count = dict()
cat_flag = 0

for sentence in sentences:
    for mor in sentence:
        #La clé est(Système de surface,Partie)Taple,La valeur est le nombre d'occurrences.
        tmp_count.setdefault((mor['surface'], mor['pos']), 0)
        tmp_count[(mor['surface'], mor['pos'])] = tmp_count[(mor['surface'], mor['pos'])] + 1
        if mor['surface'] == "Chat":
            cat_flag = 1

    if cat_flag == 1:
        for k, v in tmp_count.items():
            co_cat_count.setdefault(k, 0)
            co_cat_count[k] = co_cat_count[k] + v
        cat_flag = 0
    tmp_count = {}

ranking = sorted(co_cat_count.items(), key=lambda i: i[1], reverse=True)

x = []
for i in ranking:
    x.append(i[1])

pyplot.hist(x, range=(0,ranking[0][1]))

#Titre du graphique
pyplot.title('Fréquence d'occurrence des mots')

#Axe graphique
pyplot.xlabel('Fréquence d'apparition')
pyplot.ylabel('Nombre de types')

pyplot.show()

note

• Il y avait un autre contributeur de qiita qui a utilisé cet axe vertical comme fréquence d'apparition, mais l'axe vertical est le nombre de mots (nombres différents) apparaissant à cette fréquence.

résultat

Un histogramme logarithmique ressemble à ceci

39. Loi de Zipf

Tracez les deux graphiques logarithmiques avec la fréquence d'occurrence des mots sur l'axe horizontal et la fréquence d'occurrence sur l'axe vertical.

# -*- coding: utf-8 -*-
from matplotlib import pyplot
import k30input
import numpy as np

sentences = k30input.input_macab("neko.txt.mecab.txt") # neko.txt.mecab.clean.txt

nouns = []

tmp_count = dict()
co_cat_count = dict()
cat_flag = 0

for sentence in sentences:
    for mor in sentence:
        #La clé est(Système de surface,Partie)Taple,La valeur est le nombre d'occurrences.
        tmp_count.setdefault((mor['surface'], mor['pos']), 0)
        tmp_count[(mor['surface'], mor['pos'])] = tmp_count[(mor['surface'], mor['pos'])] + 1
        if mor['surface'] == "Chat":
            cat_flag = 1

    if cat_flag == 1:
        for k, v in tmp_count.items():
            co_cat_count.setdefault(k, 0)
            co_cat_count[k] = co_cat_count[k] + v
        cat_flag = 0
    tmp_count = {}

ranking = sorted(co_cat_count.items(), key=lambda i: i[1], reverse=True)

y = []
for i in ranking:
    y.append(i[1])
x = range(len(ranking))

print("size", len(ranking))

pyplot.title('Fréquence d'occurrence des mots')
pyplot.xlabel('Journal de classement de fréquence d'occurrence(y)')
pyplot.ylabel('Journal du nombre de types(x)')

# scatter(Nuage de points)Je ne savais pas comment en faire une mémoire logarithmique, alors j'ai juste kanned ici. C'est pourquoi j'utilise numpy.
pyplot.scatter(np.log(x),np.log(y))
pyplot.show()

résultat

note

• Loi de Zipf

C'est une règle empirique que le rapport de l'élément avec la kème fréquence d'apparition la plus élevée à l'ensemble est proportionnel à 1 / k. [^ 3]

«Il semble que cette loi ne soit pas seulement une règle empirique du langage naturel, mais qu'elle s'applique à divers phénomènes.

• La fréquence d'apparition des mots sur Wikipedia (30 langues). C'est pareil. [^ 3]

Impressions

Il est toujours dans la catégorie de l'étude de python. Cependant, étudier les modules numpy, pandas et collections était un problème et je n'avais pas à les utiliser. Mais n'est-il pas plus difficile de ne pas l'utiliser? De plus, je voulais rendre le même processus fonctionnel et cool. Continuez à la prochaine fois. (Je vais certainement le faire)

[^ 2]: --Wixtionary version japonaise [^ 3]: [La loi de Zip-Wikipedia](https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B8%E3%83%83%E3%83%97%E3%81%AE% E6% B3% 95% E5% 89% 87)