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【Python/AWS】第3回 AmazonComprehendを使ってテキストデータを感情分析する【データ分析】

Last updated at Posted at 2022-10-13

1. はじめに

本記事は【Python/AWS】の第3回として前回に引き続き、
AWSのサービスを利用した一連のデータ分析の続きとなります。

▼前回の記事はこちら▼

私自身、AWSのサービスを触るのは初めてだったので、
細かい説明など不足する点はあるかと思いますが、
大まかな流れをこちらで解説していきたいと思います。

本分析の全体像は以下のようになります。
AWSアーキテクチャ.PNG
全体の分析目的は以前の分析から継続/発展して、
「Splatoon3」におけるコンテンツのユーザー満足度調査 です。

収集したデータから項目ごとに感情分析を行い、
ポジティブ/ネガティブの値を可視化することが最終目的です。

▼以前の記事はこちら▼

1-1. 本記事の概要と目標

今回のテーマは 「Comprehendの利用」 ということで、
本分析の要である感情分析を担うパートの仕様確認編です。

今回と次回の2記事にて、"Glue""Comprehend"を利用した
大規模なデータの整形と精査を行っていきます。

今回と次回で作成するパートのイメージはこのような形です。
Glueアーキテクチャ.png
使用するサービスとそれぞれの役割は以下の通りです。
Amazon S3: 様々な形式のデータを保管できるストレージ
Amazon Comprehend: テキストから洞察を見つける自然言語処理サービス
AWS Glue: データの検出/結合を簡単に行えるサーバーレスデータ統合サービス

※AWS Glueは次回扱います

なお本記事ではAWSの登録方法や初期設定、
S3のサービス詳細はほとんど取り上げていません。
必要に応じて前回の記事、または以下を参考にして下さい。

1-2. 全体の流れ

自動実行の順番、流れとしては以下の通りです。
1.Glueのトリガーによる朝10時に実行
2.S3からJSONファイルをCSVとして読み込む
3.ツイートを感情分析して値を追加(←今回扱う内容)
4.新しいデータフレームをCSVとしてS3に出力

今回は感情分析のパートにフォーカスして解説します。

2. Comprehendについて

2-1. 感情分析とは

まずは感情分析について簡単に説明します。

感情分析とは与えられた文章の持つ意見について、
ポジティブ/ネガティブ/ニュートラルのいずれか
判断する機械学習の技術を指します。

よくある例としてはECサイトのレビューや
SNSの投稿を分析したマーケティングなどが有名です。

▼感情分析に関する参考記事▼

2-2. Comprehendの利用

Comprehendは上記で説明した感情分析をWEB上で
簡単に利用できるようにした素晴らしいサービスです。

利用はとても簡単なのでぜひ一度触ってみて下さい。
以下のページからWEBアプリを利用できます。

上記のリンクに飛ぶとこのような画面になります。
[Launch Amazon Comprehend] に移動します。
comprehend_1.png
メニューの [Real-time analysis] を選択します。
comprehend_2.png
input text にテキストを入力し [Analyze] を押します。
comprehend_3.png
[Sentiment] を選ぶと各分類の確信度が表示されます。
画像の例だとしっかり "Positive" に分類されています。
comprehend_4.png
特に感情の偏りが見られない場合には "Neutral" に、
ネガ/ポジの両方が含まれる場合には "Mixed" に分類されます。

▼Comprehendの公式紹介▼

3. 実装

今回はローカル環境でComprehendを使用してみます。
対象のテキストはツイートデータではなく、
自分で定義したテキストのリストを利用していきます。

ツイートを使う場合は 「#hashtag」 のようなテキストを含むため、
必要に応じて事前にテキストクレンジングを行います。

3-1. テキストの準備

text.py
text_list = ["このゲームのストーリーはとても緻密で感動できる物語です",
             "グラフィックはとても荒く、キャラも魅力的ではありません",
             "昔このゲームに似たような作品をプレイしたことがあります",
             "戦闘中のBGMは好きですが、エンディングは残念な曲でした"]

今回は自身で手書きして準備しました。

上から"Positive", "Negative", "Neutral", "Mixed"の順で
それぞれ分類されるようなイメージで書いています。

3-2. レスポンス取得

comprehend.py
comprehend = boto3.client("comprehend", "ap-northeast-1",
                          aws_access_key_id='*自分のid*',
                          aws_secret_access_key='*自分のsecret*')

response = comprehend.detect_sentiment(Text=text_list[0], LanguageCode="ja")

前回までに扱った "s3" などと同様にローカル環境では、
boto3.client("service", "region", "key_id", "secret_key")
以上4つの引数を与える必要があります。

ご自身の "aws_access_key_id" が未確認の方は
前回の記事からご確認をお願い致します。

そしてcomprehend.detect_sentiment()の引数に
text_list[0]を渡すだけで簡単に感情分析が完了します。
まずは先頭の文章を一つだけ渡しています。

▼comprehendのドキュメント▼

3-3. responseの確認

結果として受け取ったresponseの中身を確認します。

respose.py
response
{'Sentiment': 'POSITIVE',
 'SentimentScore': {'Positive': 0.9992745518684387,
  'Negative': 5.8402565628057346e-05,
  'Neutral': 0.0006568512762896717,
  'Mixed': 1.0179862329096068e-05},
 'ResponseMetadata': {'RequestId': '03c3c31a-8e8a-4c9d-906a-a1cf934139f8',
  'HTTPStatusCode': 200,
  'HTTPHeaders': {'x-amzn-requestid': '03c3c31a-8e8a-4c9d-906a-a1cf934139f8',
   'content-type': 'application/x-amz-json-1.1',
   'content-length': '167',
   'date': 'Thu, 13 Oct 2022 04:40:38 GMT'},
  'RetryAttempts': 0}}

"Sentiment":最も確信度の高い感情判別
"SentimentScore":各判別の確信度

上から5行を見るだけで渡した文章の分析結果が
一目で分かるようになっています。

表記の問題で一瞬迷いますが、
結果は"Positive":0.992...となっており
Positiveに分類されていることが分かります。

response_2.py
response["Sentiment"]                    #"POSITIVE"
response["SentimentScore"]["Positive"]   #0.9992745518684387
response["SentimentScore"]["Negative"]   #5.8402565628057346e-05
response["SentimentScore"]["Neutral"]    #0.0006568512762896717
response["SentimentScore"]["Mixed"]      #1.0179862329096068e-05

上記のようにすれば各要素を取り出せます。

for_list.py
res_list = [comprehend.detect_sentiment(Text=t, LanguageCode="ja") for t in text_list]
res_list[0]

複数の文章を含むリストに適用する場合は
上記のようにfor文でresponseを受けとったのちに、
res_list[0]のようにして各要素を確認できます。

result.py
for txt,res in zip(text_list, res_list):
    print("「{}」".format(txt))
    print("\tPos:{}, Neg:{}, Neu:{}, Mix:{}".format(round(res["SentimentScore"]["Positive"], 5),
                                                    round(res["SentimentScore"]["Negative"], 5), 
                                                    round(res["SentimentScore"]["Neutral"], 5),
                                                    round(res["SentimentScore"]["Mixed"], 5)))
""" 上記の結果
「このゲームのストーリーはとても緻密で感動できる物語です」
	Pos:0.99927, Neg:6e-05, Neu:0.00066, Mix:1e-05
「グラフィックはとても荒く、キャラも魅力的ではありません」
	Pos:6e-05, Neg:0.99974, Neu:8e-05, Mix:0.00012
「昔このゲームに似たような作品をプレイしたことがあります」
	Pos:0.13936, Neg:0.00556, Neu:0.8548, Mix:0.00029
「戦闘中のBGMは好きですが、エンディングは残念な曲でした」
	Pos:4e-05, Neg:0.00013, Neu:2e-05, Mix:0.99982
"""

他の文書も想定通りの分類になっており、
各分類の確信度もとても高い結果となりました。

4. 所感と今後の展望

4-1. 所感

AWSが提供する機械学習サービスの利用は今回が
初めてだったのですが、その簡単さに感動しました。

自身で感情分析をするさいには形態素解析などの
前処理から含めるとそれなりの工数がかかる作業です。

それが前述のコードのみで簡単に終わることに
驚きと同時に、素直に感動しておりました。

4-2. 今後の展望

今回挙動を確認したComprehendの機能を使って、
次回はGlueにコードを組み込む作業を行います。

またAWSの機械学習サービスには他にも、
"物体検知", "レコメンド", "音声転記" など
多様な機能があるため、それも利用してみたいです。

▼AWSの機械学習サービス資料▼

4-3. さいごに

本記事を読んで頂いてありがとうございました。
コメントや質問、お気軽に宜しくお願い致します。

次回の記事

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