Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет ..., печатный экземпляр отправим ...
Опубликовать статью

Молодой учёный

Исследование методов анализа больших текстовых данных для выявления смысловых паттернов

Научный руководитель
Информационные технологии
15.05.2025
17
Поделиться
Библиографическое описание
Водянов, И. Н. Исследование методов анализа больших текстовых данных для выявления смысловых паттернов / И. Н. Водянов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2025. — № 20 (571). — С. 12-13. — URL: https://moluch.ru/archive/571/125162/.


Статья посвящена исследованию методов анализа больших объемов текстовой информации с целью выявления смысловых паттернов. Рассматриваются современные подходы в области обработки естественного языка (NLP), включая тематическое моделирование, векторное представление слов, а также алгоритмы извлечения ключевых фраз и понятий. Обоснована актуальность применения данных методов в задачах поддержки принятия решений.

Ключевые слова: большие текстовые данные, смысловые паттерны, тематическое моделирование, обработка естественного языка, семантический анализ.

Современное общество ежедневно генерирует огромные объёмы неструктурированной текстовой информации: в социальных сетях, в электронных СМИ, в служебной документации, в отзывах пользователей и т. д. Эффективная обработка таких данных требует использования методов анализа текстов, способных не только обрабатывать большие массивы информации, но и извлекать из неё релевантные смысловые структуры — смысловые паттерны, которые могут лечь в основу управленческих и аналитических решений.

Смысловые паттерны представляют собой устойчивые семантические структуры, извлекаемые из текстов на основе анализа частотных, тематических и контекстуальных признаков. Современные методы анализа текстов опираются как на классические статистические подходы, так и на технологии искусственного интеллекта, включая машинное обучение и нейросетевые языковые модели.

Одним из ключевых этапов является предобработка текста. В научной литературе широко используются методы лемматизации, удаления стоп-слов, токенизации, нормализации регистра, а также синтаксического и морфологического анализа. Эти процедуры позволяют унифицировать текст, минимизировать шум и подготовить данные для дальнейшего анализа. Часто используются инструменты библиотеки NLTK или pymorphy2, обеспечивающие морфологическую нормализацию текста на русском языке [1].

После предобработки важной задачей становится извлечение признаков, описывающих текст. Для этого применяются TF-IDF, word2vec, fastText, трансформерные эмбеддинги (например, RuBERT). Последние особенно эффективны, так как позволяют учитывать контекст использования слов и выявлять глубинные семантические связи между фрагментами текста. Это существенно повышает качество анализа и интерпретации результатов.

Для выявления смысловых паттернов большое значение имеют методы тематического моделирования. В частности, алгоритм LDA (Latent Dirichlet Allocation) позволяет определить скрытые темы в текстах и выделить семантически близкие группы документов. Более современные подходы, такие как BERTopic, сочетают преимущества трансформеров и кластеризации, что даёт более гибкий и интерпретируемый результат. BERTopic использует эмбеддинги предложений (например, от моделей типа Sentence-BERT), после чего применяет алгоритмы уменьшения размерности (UMAP) и плотностную кластеризацию (HDBSCAN) [3].

Модель RuBERT строит контекстно-зависимые представления слов, что позволяет выявлять тонкие семантические различия и тематические паттерны даже в сложных текстах. Это делает её особенно полезной в задачах кластеризации смыслов, тематического моделирования и извлечения знаний [3].

Дополнительно важны методы статистического анализа, такие как анализ коллокаций с использованием Pointwise Mutual Information (PMI), позволяющий выявлять устойчивые словосочетания — биграммы и триграммы, характерные для определённой тематики [2]. Это помогает лучше интерпретировать тематику и структуру текста, а также способствует выявлению скрытых закономерностей. В контексте анализа текстов PMI позволяет определить, является ли биграмма или триграмма смысловой и устойчивой, а не просто случайной комбинацией слов. Формула для определения, является ли биграмма или триграмма смысловой:

где:

P(x,y) — вероятность совместного появления слов x и y в биграмме;

𝑃 (𝑥) P(x), 𝑃 (𝑦) P(y) — вероятности появления слов x и y по отдельности.

Интерпретация значения PMI:

Высокое значение PMI (> 3–5) → слова часто встречаются вместе и образуют устойчивую фразу (например, «искусственный интеллект»).

PMI ≈ 0 → слова встречаются вместе не чаще, чем случайно.

Низкое/отрицательное значение PMI → слова не связаны или даже «избегают» совместного употребления.

Семантическое моделирование также играет ключевую роль в формировании смысловых паттернов. Использование моделей семейства BERT, в том числе русскоязычного RuBERT, позволяет получать контекстуальные векторные представления слов и предложений. Это, в свою очередь, делает возможным более глубокий анализ смысловых связей, чем классические статистические подходы.

Актуальность применения таких методов особенно высока в сфере интеллектуального анализа данных, автоматического мониторинга, анализа общественного мнения, выявления рисков и предиктивной аналитики. Например, в государственном управлении возможно выявление ключевых проблемных тем на основе анализа обращений граждан; в бизнесе — анализ отзывов клиентов для совершенствования продуктов и услуг; в науке — автоматическая категоризация и обзор научных публикаций.

Научная новизна подхода заключается в систематическом применении современных методов анализа больших текстовых данных для выявления смысловых паттернов, способных служить основой принятия решений. Использование моделей трансформерного типа в сочетании с тематическим и статистическим анализом позволяет перейти от поверхностного анализа текста к глубокому смысловому моделированию.

Таким образом, теоретическая база, рассматриваемая в настоящем исследовании, демонстрирует потенциал применения методов анализа текста в разнообразных практических задачах. Современные достижения в области NLP открывают возможности для интеллектуального извлечения знаний из неструктурированных данных, что является важным этапом в построении систем поддержки принятия решений.

Литература:

1. Томашевская, В. С. Использование машинного обучения для распознавания текстовых шаблонов литературных источников / В. С. Томашевская, Ю. В. Старичкова, Д. А. Яковлев. — Текст: непосредственный // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. — 2022. — № 3. — С. 16–18.

2. Краснов, Ф. В. Оценка прикладного качества тематических моделей для задач кластеризации / Ф. В. Краснов, Е. Н. Баскакова, И. С. Смазневич. — Текст: непосредственный // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. — 2021. — № 56. — С. 100–102.

3. Разработка и исследование моделей многоклассовых классификаторов для рекомендательной системы подготовки заявок на портале единой информационной системы в сфере закупок / Я. А. Селиверстов, А. А. Комиссаров, А. А. Лесоводская [и др.]. — Текст: непосредственный // Информатика, телекоммуникации и управление. — 2022. — № 2. — С. 44–48.

Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Ключевые слова
большие текстовые данные
смысловые паттерны
тематическое моделирование
обработка естественного языка
семантический анализ
Молодой учёный №20 (571) май 2025 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 12-13):
Часть 1 (стр. 1-67)
Расположение в файле:
стр. 1стр. 12-13стр. 67

Молодой учёный