Help me bij het implementeren van multi-label classificatie met Scikit-learn
description
Door deze prompt te volgen, krijg je een beter begrip van multi-label classificatietechnieken, leer je hoe je je gegevens effectief voorbereidt en verbeter je de prestaties van je model, wat resulteert in nauwkeurigere voorspellingen voor complexe datasets.
prompt
try_prompt
Ik wil een multi-label classificatiemodel ontwikkelen met behulp van Scikit-learn. Beschrijving van mijn dataset: {{dataset_beschrijving}} Huidige set functies: {{huidige_functies}} Specifieke algoritmen die ik overweeg (bijvoorbeeld Mult ... more
generate_helper
...
tags
ai_answers
provider: openai
model: gpt-4.1-nano
Natuurlijk! Hier volgt een gedetailleerde uitleg van de stappen die je moet nemen om een multi-label classificatiemodel te ontwikkelen met Scikit-learn, inclusief voorbeeldcode. Ik ga uit van je dataset met filmtitels, beschrijvingen, trefwoorden en genres.
Stap 1: Data Voorbereiding
--------------------------
1. Data importeren
2. Tekstuele functies combineren
3. Tekstuele functies verwerken (vectoriseren)
4. Labels coderen met MultiLabelBinarizer
5. Data splitsen in trainings- en testsets
Voorbeeldcode:
```python
import pandas as pd
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.preprocessing import MultiLabelBinarizer
from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer
# Voorbeeld: Laden van data
# df = pd.read_csv('jouw_dataset.csv')
# Stel dat je dataframe kolommen heeft: 'titel', 'beschrijving', 'trefwoorden', 'genres'
# Combineer tekstuele functies
def combine_text(row):
return f"{row['titel']} {row['beschrijving']} {row['trefwoorden']}"
df['tekst'] = df.apply(combine_text, axis=1)
# Labels als lijst van genres
# Bijvoorbeeld: genres kan een string zijn zoals 'Actie, Avontuur'
df['genres_list'] = df['genres'].apply(lambda x: [genre.strip() for genre in x.split(',')])
# Vectoriseer de tekst
vectorizer = TfidfVectorizer(max_features=5000)
X = vectorizer.fit_transform(df['tekst'])
# Encodeer labels
mlb = MultiLabelBinarizer()
Y = mlb.fit_transform(df['genres_list'])
# Split data
X_train, X_test, Y_train, Y_test = train_test_split(X, Y, test_size=0.2, random_state=42)
```
Stap 2: Model Training
----------------------
Gebruik een geschikte classifier, bijvoorbeeld `OneVsRestClassifier` met Logistic Regression.
```python
from sklearn.linear_model import LogisticRegression
from sklearn.multiclass import OneVsRestClassifier
# Instantiateer het model
clf = OneVsRestClassifier(LogisticRegression(max_iter=1000))
# Train het model
clf.fit(X_train, Y_train)
```
Stap 3: Model Evaluatie
-----------------------
Gebruik metrics die geschikt zijn voor multi-label problemen, zoals:
- Hamming Loss
- Jaccard Similarity
- F1-score (micro, macro)
Voorbeeld:
```python
from sklearn.metrics import hamming_loss, classification_report, jaccard_score
# Voorspellingen
Y_pred = clf.predict(X_test)
# Hamming Loss
print(f"Hamming Loss: {hamming_loss(Y_test, Y_pred):.4f}")
# Jaccard Score (per label of gemiddeld)
print(f"Jaccard (micro): {jaccard_score(Y_test, Y_pred, average='micro'):.4f}")
print(f"Jaccard (macro): {jaccard_score(Y_test, Y_pred, average='macro'):.4f}")
# Gedetailleerde classificatie rapport
print(classification_report(Y_test, Y_pred, target_names=mlb.classes_))
```
Stap 4: Verbeteringen en optimalisaties
----------------------------------------
- Experimenteer met verschillende vectorisatie-methoden (bijvoorbeeld CountVectorizer).
- Pas hyperparameters aan (bijvoorbeeld regularisatieparameter van Logistic Regression).
- Overweeg andere classifiers zoals Random Forest, SVM, of deep learning modellen.
- Gebruik cross-validatie voor betere schatting van prestaties.
Samenvatting
------------
- Combineer tekstuele functies tot één tekstuele kolom.
- Vectoriseer tekst met TF-IDF.
- Encodeer labels met MultiLabelBinarizer.
- Split data in training en test.
- Train een multi-label classificatiemodel (bijvoorbeeld OneVsRestClassifier met Logistic Regression).
- Evalueer met geschikte metrics.
Ik hoop dat dit je een goede start geeft! Mocht je verdere hulp nodig hebben, laat het gerust weten.
provider: deepseek
model: deepseek-chat
Zeker, hier is een gedetailleerd stappenplan met voorbeeldcode voor multi-label classificatie in Scikit-learn:
## Stap 1: Data Voorbereiding
```python
import pandas as pd
import numpy as np
from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer
from sklearn.preprocessing import MultiLabelBinarizer
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.linear_model import LogisticRegression
from sklearn.multiclass import OneVsRestClassifier
from sklearn.metrics import classification_report, hamming_loss, accuracy_score
# Laad je dataset
# Stel dat je DataFrame 'df' heet met kolommen: 'titel', 'beschrijving', 'trefwoorden', 'genres'
df = pd.read_csv('films_dataset.csv')
# Combineer tekstuele features
df['gecombineerde_tekst'] = df['titel'] + ' ' + df['beschrijving'] + ' ' + df['trefwoorden']
# Converteer genres naar lijstvorm (als ze als string zijn opgeslagen)
df['genres_lijst'] = df['genres'].apply(lambda x: x.split(',') if isinstance(x, str) else x)
# Initialiseer MultiLabelBinarizer
mlb = MultiLabelBinarizer()
# Transformeer genres naar binaire matrix
y = mlb.fit_transform(df['genres_lijst'])
# Bewaar de genre labels voor later
genre_labels = mlb.classes_
```
## Stap 2: Feature Extractie
```python
# Gebruik TF-IDF voor tekstvectorisatie
tfidf_vectorizer = TfidfVectorizer(
max_features=10000,
stop_words='english', # of 'dutch' als je Nederlandse tekst hebt
ngram_range=(1, 2),
min_df=2
)
# Transformeer tekst naar TF-IDF features
X = tfidf_vectorizer.fit_transform(df['gecombineerde_tekst'])
# Split data in train en test sets
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(
X, y, test_size=0.2, random_state=42, stratify=y
)
```
## Stap 3: Model Training
```python
# Initialiseer het model
model = OneVsRestClassifier(
LogisticRegression(
random_state=42,
max_iter=1000,
class_weight='balanced' # belangrijk voor onbalans in genres
)
)
# Train het model
model.fit(X_train, y_train)
# Maak voorspellingen
y_pred = model.predict(X_test)
y_pred_proba = model.predict_proba(X_test) # Kansvoorspellingen
```
## Stap 4: Evaluatie
```python
def evaluate_multilabel_model(y_true, y_pred, genre_labels):
"""Evalueer multi-label classificatie model"""
print("=== MULTI-LABEL CLASSIFICATIE EVALUATIE ===\n")
# Hamming Loss (lager is beter)
hamming = hamming_loss(y_true, y_pred)
print(f"Hamming Loss: {hamming:.4f}")
# Subset Accuracy (exacte match)
subset_acc = accuracy_score(y_true, y_pred)
print(f"Subset Accuracy: {subset_acc:.4f}")
# Gedetailleerde classificatie rapport
print("\nGedetailleerd Classificatie Rapport:")
print(classification_report(y_true, y_pred, target_names=genre_labels, zero_division=0))
# Genre-specifieke metrics
print("\nGenre-specifieke Prestaties:")
for i, genre in enumerate(genre_labels):
precision = classification_report(y_true, y_pred, target_names=genre_labels, output_dict=True, zero_division=0)[genre]['precision']
recall = classification_report(y_true, y_pred, target_names=genre_labels, output_dict=True, zero_division=0)[genre]['recall']
f1 = classification_report(y_true, y_pred, target_names=genre_labels, output_dict=True, zero_division=0)[genre]['f1-score']
print(f"{genre}: Precision={precision:.3f}, Recall={recall:.3f}, F1={f1:.3f}")
# Evalueer het model
evaluate_multilabel_model(y_test, y_pred, genre_labels)
```
## Stap 5: Gebruik voor Voorspellingen
```python
def predict_genres(tekst, model, tfidf_vectorizer, mlb, drempel=0.3):
"""Voorspel genres voor nieuwe tekst"""
# Transformeer tekst naar TF-IDF
tekst_tfidf = tfidf_vectorizer.transform([tekst])
# Krijg kansvoorspellingen
kansen = model.predict_proba(tekst_tfidf)[0]
# Selecteer genres boven drempelwaarde
voorspelde_genres = []
for i, kans in enumerate(kansen):
if kans > drempel:
voorspelde_genres.append(mlb.classes_[i])
return voorspelde_genres, kansen
# Voorbeeld gebruik
nieuwe_film_tekst = "Een spannende science fiction film over ruimtereizen en aliens"
genres, kansen = predict_genres(nieuwe_film_tekst, model, tfidf_vectorizer, mlb)
print(f"Voorspelde genres: {genres}")
```
## Stap 6: Geavanceerde Optimalisatie (Optioneel)
```python
from sklearn.model_selection import GridSearchCV
from sklearn.pipeline import Pipeline
# Maak een pipeline
pipeline = Pipeline([
('tfidf', TfidfVectorizer()),
('clf', OneVsRestClassifier(LogisticRegression()))
])
# Definieer parameter grid
parameters = {
'tfidf__max_features': [5000, 10000],
'tfidf__ngram_range': [(1, 1), (1, 2)],
'clf__estimator__C': [0.1, 1, 10]
}
# Voer grid search uit (kan lang duren)
grid_search = GridSearchCV(
pipeline, parameters,
cv=3,
scoring='f1_micro', # of 'accuracy', 'f1_macro'
n_jobs=-1,
verbose=1
)
# Train met grid search
# grid_search.fit(df['gecombineerde_tekst'], y)
```
## Belangrijke Tips:
1. **Tekst Preprocessing**: Overweeg stemming/lemmatisering voor betere resultaten
2. **Class Weight**: Gebruik `class_weight='balanced'` voor ongelijke genre distributie
3. **Drempel Afstelling**: Experimenteer met verschillende drempelwaarden voor predicties
4. **Feature Engineering**: Overweeg aanvullende features zoals filmduur, jaar, etc.
5. **Cross-validatie**: Gebruik stratified k-fold voor betrouwbaardere evaluatie
Dit geeft je een solide basis voor multi-label classificatie van filmgenres!

