7 NLP-Projektideen zur Verbesserung Ihrer NLP-Fähigkeiten

Die Verarbeitung natürlicher Sprache (Natural Language Processing, NLP) hat sich zu einer transformativen Kraft entwickelt, die die Art und Weise verändert, wie wir mit Informationen interagieren und mit Maschinen auf der ganzen Welt kommunizieren. NLP ist ein Bereich an der Schnittstelle von Informatik, Linguistik und künstlicher Intelligenz und konzentriert sich darauf, Computer in die Lage zu versetzen, menschliche Sprache auf eine Weise zu verstehen, zu interpretieren und zu erzeugen, die die menschliche Kognition widerspiegelt.

Da NLP in verschiedenen Branchen wie Gesundheitswesen, Finanzen, Kundendienst und anderen auf der ganzen Welt immer weiter voranschreitet, ist es wichtig, durch praktische NLP-Projekte praktische Erfahrungen zu sammeln, um ein guter Datenwissenschaftler oder NLP-Ingenieur zu werden.

Der Umfang der NLP-Anwendungen ist sowohl umfangreich als auch vielfältig und deckt ein breites Spektrum an Branchen und Anwendungsfällen ab. Von Stimmungsanalysen und Chatbots bis hin zu Sprachübersetzung, Spracherkennung und Informationsabruf. NLP-gesteuerte Anwendungen verbessern die Genauigkeit von Suchmaschinen, automatisieren Kundeninteraktionen, erleichtern die mehrsprachige Kommunikation und helfen sogar bei der Analyse von Rechtsdokumenten. Diese Vielfalt unterstreicht die Flexibilität von NLP und unterstreicht den dringenden Bedarf an Experten, die sich mit seinen Techniken auskennen.

Lehrbuchkenntnisse und theoretisches Verständnis sind immer noch wertvolle Bestandteile des NLP-Lernens, können den Einzelnen jedoch nur bis zu einem gewissen Grad weiterbringen. Die wahre Beherrschung von NLP beruht auf praktischer Erfahrung, bei der sich die Lernenden an realen Projekten beteiligen, um Herausforderungen anzugehen, mit verschiedenen Algorithmen zu experimentieren und praktische Herausforderungen zu meistern. Dies wird Ihnen dabei helfen, unschätzbare Einblicke in die Vorverarbeitung von Textdaten, das Feature-Engineering, die Auswahl geeigneter Modelle, die Feinabstimmung von Parametern und die effektive Auswertung der Ergebnisse zu gewinnen.

In diesem Artikel lernen Sie verschiedene NLP-Projektideen kennen, die sich auf die praktische Umsetzung konzentrieren, um Ihnen dabei zu helfen, die NLP-Techniken zu beherrschen und verschiedene Herausforderungen lösen zu können.

Stimmungsanalyse

Die Stimmungsanalyse ist eine NLP-Technik, bei der die Stimmung oder der emotionale Ton hinter einem Text, beispielsweise einer Rezension, einem Tweet oder einem Kundenfeedback, ermittelt wird. Das Hauptziel der Stimmungsanalyse besteht darin, die im Text ausgedrückte Stimmung in positiv, negativ oder neutral zu kategorisieren. Dieser Prozess ist wichtig, um die öffentliche Meinung zu verstehen, fundierte Geschäftsentscheidungen zu treffen, den Ruf der Marke zu überwachen und die Kundenzufriedenheit zu bewerten.

Im Zeitalter von Social Media und Online-Bewertungen hilft die Sentiment-Analyse Unternehmen dabei, Kundenfeedback in großem Umfang zu verstehen und so Verbesserungspotenziale zu identifizieren und das Kundenerlebnis zu verbessern. Es hilft bei der Überwachung und Steuerung der Markenwahrnehmung sowie bei der Vorhersage von Markttrends auf der Grundlage von Stimmungsschwankungen.

Für das Training und die Auswertung von Stimmungsanalysemodellen stehen mehrere Datensätze zur Verfügung. Diese Datensätze werden häufig mit Stimmungsbezeichnungen (positiv, negativ, neutral) gekennzeichnet, um überwachtes maschinelles Lernen zu erleichtern. Zu den beliebten Datensätzen gehören:

• IMDb-Filmrezensionen: Ein Datensatz mit Filmrezensionen mit binären Stimmungsbezeichnungen (positiv/negativ). Es wird häufig für das Benchmarking von Stimmungsanalysemodellen verwendet.
• Amazon-Produktbewertungen: Dieser Datensatz enthält Bewertungen verschiedener auf Amazon verkaufter Produkte und die Bewertungen sind mit Stimmungsetiketten versehen.
• Twitter-Sentiment-Analyse: Datensätze von Tweets, die mit Sentiment-Labels gekennzeichnet sind und häufig für die Sentiment-Analyse in sozialen Medien verwendet werden.

Die Erstellung eines Stimmungsanalyseprojekts erfordert eine Kombination aus Programmiersprachen, Bibliotheken und Tools. Der Tech-Stack umfasst Python, eine beliebte NLP-Sprache für ihre Bibliotheken; NLTK für verschiedene NLP-Aufgaben; Scikit-Learn für maschinelles Lernen; TensorFlow oder PyTorch für Deep Learning; Pandas zur Datenmanipulation; SQLite oder MySQL für effiziente Datenspeicherung; und GitHub oder GitLab zur Versionskontrolle und Zusammenarbeit mit anderen.

Hier ist eine Liste einiger NLP-Projekte zur Stimmungsanalyse, mit denen Sie beginnen können:

• E-Commerce-Produktbewertungen – Paarweises Ranking und Stimmungsanalyse
• Many-to-One LSTM für Stimmungsanalyse und Textgenerierung

Textklassifizierung

Die Textklassifizierung im NLP umfasst den Prozess der automatischen Kategorisierung oder Kennzeichnung von Textteilen in vordefinierte Kategorien oder Klassen basierend auf ihrem Inhalt und ihrer Bedeutung. Diese Aufgabe zielt darauf ab, Computern beizubringen, große Mengen an Textdaten wie E-Mails, Artikeln oder Social-Media-Beiträgen zu verstehen und zu organisieren, indem sie sie bestimmten Kategorien wie Spam oder Nicht-Spam, Themen wie Sport oder Technologie und mehr zuordnen.

Die Textklassifizierung dient als Eckpfeiler der Informationsorganisation, indem sie die systematische Kategorisierung von Textinhalten ermöglicht. Diese Kategorisierung ermöglicht es Unternehmen, Forschern und Einzelpersonen, schnell auf Informationen zuzugreifen, sie zu sortieren und zu analysieren.

Es gibt mehrere öffentlich verfügbare Datensätze, die ein breites Spektrum an Textklassifizierungsaufgaben abdecken, wie z. B. Spam-Erkennung, Themenklassifizierung und mehr. Beispiele hierfür sind der 20 Newsgroups-Datensatz zur Themenklassifizierung und der Enron-E-Mail-Datensatz zur E-Mail-Kategorisierung.

Um ein Textklassifizierungsprojekt zu erstellen, muss ein geeigneter Technologie-Stack zusammengestellt werden, der die Leistungsfähigkeit von NLP-Bibliotheken und Frameworks für maschinelles Lernen nutzt. Sie können NLTK für verschiedene NLP-Aufgaben verwenden; Scikit-Learn für maschinelles Lernen; TensorFlow oder PyTorch für Deep Learning; Pandas zur Datenmanipulation; SQLite oder MySQL für effiziente Datenspeicherung; und GitHub oder GitLab zur Versionskontrolle und Zusammenarbeit mit anderen.

Hier ist eine Liste einiger NLP-Projekte zur Textklassifizierung, mit denen Sie beginnen können:

• Erstellen Sie ein Multi-ClassText-Klassifizierungsmodell mit Naive Bayes
• PyTorch-Projekt zum Aufbau eines LSTM-Textklassifizierungsmodells

Themenmodellierung

Die Themenmodellierung im NLP ist eine Technik, bei der die Hauptthemen oder Themen, die in einer Textsammlung vorhanden sind, automatisch identifiziert und extrahiert werden. Ziel ist es, die zugrunde liegende Struktur innerhalb der Textdaten aufzudecken, indem Wörter gruppiert werden, die häufig zusammen vorkommen und zusammenhängende Themen darstellen. Dies hilft dabei, Einblicke in die Hauptthemen zu gewinnen, die in den Dokumenten behandelt werden, und ermöglicht verschiedene Anwendungen wie Inhaltsempfehlung, Informationsabruf und Zusammenfassung.

Datensätze für die Themenmodellierung in NLP umfassen verschiedene Textquellen wie Nachrichtenartikel, wissenschaftliche Arbeiten, Social-Media-Beiträge, Rezensionen, Blogs, Rechtsdokumente und mehr. Diese Datensätze werden verwendet, um Hauptthemen in Texten automatisch zu identifizieren und zu extrahieren. Abhängig von der Anwendung können Datensätze Gesundheitsakten, E-Mail-Archive oder spezielle domänenspezifische Daten umfassen.

Um ein Themenmodellierungsprojekt zu erstellen, kann ein Tech-Stack die Programmiersprache Python und Bibliotheken wie NLTK oder spaCy für die Textverarbeitung, Scikit-Learn für maschinelle Lernaufgaben und Gensim für Themenmodellierungsalgorithmen umfassen. Deep-Learning-Frameworks wie TensorFlow oder PyTorch können für fortgeschrittene Themenmodellierungsansätze verwendet werden, mit Pandas für die Datenmanipulation und SQLite oder MySQL für eine effiziente Datenspeicherung. Die Versionskontrolle wird über Plattformen wie GitHub oder GitLab verwaltet, eine Kombination von Tools, die die verschiedenen Phasen des Projekts abdeckt, von der Datenvorverarbeitung bis hin zu Modelltraining und Vorhersagen.

Hier ist eine Liste einiger NLP-Projekte zur Themenmodellierung, mit denen Sie beginnen können:

• Themenmodellierung mithilfe von Kmeans-Clustering zur Gruppierung von Kundenbewertungen
• NLP-Projekt zur LDA-Themenmodellierung in Python mithilfe des RACE-Datensatzes

Erkennung von Namensentitäten

Named Entity Recognition (NER) ist eine NLP-Aufgabe, bei der bestimmte Entitäten wie Namen von Personen, Orten, Organisationen, Daten usw. im Text identifiziert und klassifiziert werden. NER zielt darauf ab, diese Entitäten automatisch zu kategorisieren, um unstrukturierten Textdaten Struktur und Bedeutung zu verleihen und so Informationsextraktion, Inhaltsanalyse und Informationsabruf zu ermöglichen.

NER wird in verschiedenen Bereichen wie Informationsabruf, Chatbots, Finanzanalyse, Gesundheitswesen und Nachrichtenkategorisierung eingesetzt, um bestimmte Entitäten im Text automatisch zu identifizieren und zu klassifizieren, was zur Verbesserung der Such- und Inhaltsanalyse sowie der Entscheidungsfindung in verschiedenen Branchen beiträgt.

Auf NER-Aufgaben zugeschnittene Datensätze enthalten Text mit annotierten Instanzen benannter Entitäten und ihren entsprechenden Kategorien, die als Trainings- und Bewertungsmaterial für NER-Modelle dienen. Zu den gängigen Datensätzen gehören CoNLL-2003 für englische NER, Groningen Meaning Bank (GMB) für englische Entitäten und masakhaNER für afrikanische Sprachen.

Das Erstellen eines NER-Projekts (Named Entity Recognition) umfasst die Zusammenstellung eines Tech-Stacks, der Python, NLP-Tools wie spaCy oder NLTK für die Entitätserkennung, Frameworks für maschinelles Lernen wie Scikit-Learn für das Feature-Engineering und Deep-Learning-Plattformen wie TensorFlow oder PyTorch für neuronale Funktionen umfasst Netzwerkbasierte Modelle. NER-spezifische Bibliotheken wie Flair oder AllenNLP verbessern den Prozess. Zusammen erleichtert dieser Stack die umfassende Entwicklung von NER-Modellen.

Hier ist eine Liste einiger NLP-Projekte zu NER, mit denen Sie beginnen können:

• NLP-Projekt zum Erstellen eines Lebenslauf-Parsers in Python mit Spacy
• MasakhaNER: Benannte Entitätserkennung für afrikanische Sprachen

Maschinenübersetzung

Unter maschineller Übersetzung versteht man im NLP den automatisierten Prozess der Übersetzung von Text oder Sprache von einer Sprache in eine andere mithilfe von Computertechniken und Algorithmen. Bei diesem Prozess wird den Computern beigebracht, die Bedeutung und Struktur eines Textes in der Ausgangssprache (z. B. Englisch) zu verstehen und einen entsprechenden Text in einer Zielsprache (z. B. Suaheli) zu generieren.

Im Tourismus und auf Reisen hilft maschinelle Übersetzung Menschen, die verschiedene Orte besuchen und verschiedene Sprachen sprechen. Es übersetzt Dinge wie Speisekarten, Schilder und Reiseführer und macht es so für Reisende einfacher. In der Regierungsdiplomatie hilft die maschinelle Übersetzung den Ländern, miteinander zu kommunizieren, indem sie wichtige Dokumente und Nachrichten übersetzt. Dies hilft den Ländern, zusammenzuarbeiten und sich besser zu verstehen.

Datensätze für maschinelle Übersetzung enthalten Satzpaare in verschiedenen Sprachen, um Übersetzungsmodelle zu trainieren und zu testen. Zu diesen Datensätzen gehören parallele Korpora wie Europarl- und MultiUN-Benutzerübersetzungen und mehr. Für bestimmte Domänen können benutzerdefinierte Datensätze erstellt werden.

Der Tech-Stack für maschinelle Übersetzung umfasst Programmiersprachen wie Python, NLP-Bibliotheken wie spaCy, spezielle Frameworks für maschinelle Übersetzung wie OpenNMT, vorab trainierte Modelle wie Transformers, Datenverarbeitungstools wie Pandas und Alignment-/Tokenisierungstools. Für das Training der Modelle werden Deep-Learning-Frameworks wie TensorFlow oder PyTorch verwendet. Der Stack ermöglicht die Entwicklung von Übersetzungsmodellen, die Datenvorverarbeitung, Modelltraining, Bereitstellung und Bewertung umfassen.

Hier ist eine Liste einiger NLP-Projekte zur maschinellen Übersetzung, mit denen Sie beginnen können:

• Ein maschinelles Übersetzungsprojekt, das Texte vom Englischen ins Französische übersetzt
• Neuronaler maschineller Übersetzer für Englisch-Italienisch

Beantwortung von Fragen

Unter Fragenbeantwortung (QA) im NLP versteht man den automatisierten Prozess der Extraktion präziser Antworten aus einem bestimmten Text oder Dokument als Antwort auf benutzergenerierte Fragen. QA-Systeme zielen darauf ab, die Bedeutung der Fragen und den Kontext des Textes zu verstehen, um relevante Informationen zu finden und genaue Antworten zu generieren. Diese Systeme können auf verschiedene Bereiche wie Suchmaschinen, Kundensupport, Bildungsplattformen und Informationsabruf angewendet werden und ermöglichen es Benutzern, schnell an bestimmte Informationen zu gelangen, ohne umfangreiche Texte manuell durchlesen zu müssen.

Datensätze, die für Fragen-Antwort-Aufgaben verwendet werden, enthalten Paare von Fragen und entsprechenden Antworten und sind in verschiedenen Formaten und Typen erhältlich, um verschiedene Arten von Fragen und Texten abzudecken. Zu den gängigen Arten von QA-Datensätzen gehören:

• SQuAD (Stanford Question Answering Dataset): Ein weit verbreiteter Datensatz mit Fragen aus Wikipedia-Artikeln und den entsprechenden Absätzen mit Antworten.
• TriviaQA: Ein Datensatz mit Fragen aus Quizwettbewerben, der aus Wikipedia stammt und Beweisdokumente enthält.
• NewsQA: Von Menschen erstellte Fragen basierend auf Nachrichtenartikeln, wobei entsprechende Sätze als Antworten dienen.

Die Erstellung eines QA-Projekts erfordert einen speziellen Tech-Stack, der die Verwendung von Programmiersprachen wie Python und Bibliotheken wie spaCy oder NLTK für die Textvorverarbeitung und linguistische Analyse umfasst. Deep-Learning-Frameworks wie TensorFlow oder PyTorch werden zum Erstellen und Trainieren von QA-Modellen verwendet. Spezialisierte QA-Bibliotheken wie Hugging Faces Transformers bieten vorab trainierte Modelle und Tools für QA-Aufgaben.

Hier ist eine Liste einiger NLP-Projekte zum Thema Fragen-Antworten, mit denen Sie beginnen können:

• Beantwortung von Fragen auf SQUAD
• FinBERT-QA-Notebooks

Automatische Spracherkennung

Automatische Spracherkennung (ASR) im NLP bezieht sich auf die Technologie, die gesprochene Sprache in geschriebenen Text umwandelt. Bei ASR werden rechnerische Algorithmen und Modelle eingesetzt, um gesprochene Wörter aus Audioaufzeichnungen oder Echtzeitsprache in ein genaues und lesbares Textformat zu transkribieren. ASR verfügt über eine breite Palette von Anwendungen, darunter Transkriptionsdienste (Ref), Sprachassistenten (Amazon Alexa, Apple Siri und Google Assistant) und mehr, die die Interaktion zwischen Mensch und Computer durch gesprochene Sprache ermöglichen.

Datensätze, die für die Entwicklung von Systemen zur automatischen Spracherkennung (ASR) verwendet werden, bestehen aus gepaarten Audioaufzeichnungen und den entsprechenden Transkriptionen im Textformat. Diese Datensätze sind für das Training und die Bewertung von ASR-Modellen von entscheidender Bedeutung. Zu den häufig verwendeten ASR-Datensätzen gehören:

• CommonVoice: Ein Open-Source-Datensatz mit mehrsprachigen Audioaufnahmen und Transkriptionen, die von Freiwilligen beigesteuert wurden und zur Erstellung von ASR-Modellen für verschiedene Sprachen auf der ganzen Welt verwendet werden.

• LibriSpeech: Dieser Datensatz enthält Hörbücher mit ausgerichteten Transkriptionen, die ein vielfältiges Spektrum an Sprachmustern und Akzenten bieten.

• Benutzerdefinierte Datensätze: Organisationen oder Gemeinschaften können ihre eigenen Datensätze erstellen, indem sie Sprache aufzeichnen, die sich auf bestimmte Domänen oder Branchen bezieht.

  
  

Das Erstellen eines ASR-Projekts (Automatic Speech Recognition) erfordert einen Tech-Stack, der Programmiersprachen wie Python, Audioverarbeitungsbibliotheken wie librosa, spezialisierte ASR-Bibliotheken wie Kaldi oder Mozilla DeepSpeech, Nemo, Deep-Learning-Frameworks wie TensorFlow oder PyTorch für die Modellentwicklung, ASR- spezifische Bibliotheken wie SpeechRecognition oder Vosk für die Integration und Datenerweiterungstools wie SoX für die Erweiterung des Datensatzes.

Hier ist eine Liste einiger NLP-Projekte zur Spracherkennung, mit denen Sie beginnen können:

• End-to-End-Projekt zur Sprachemotionserkennung mit ANN
• Spracherkennung Mazedonisch

Abschluss

Das projektbasierte NLP-Lernen bietet praktische Erfahrung und ermöglicht es Ihnen, theoretisches Wissen auf reale Situationen anzuwenden. Dieser Ansatz fördert kritisches Denken, Problemlösung und Kreativität und fördert gleichzeitig Zusammenarbeit und Teamarbeit. Durch die Teilnahme an Projekten können Sie praktische Fähigkeiten in den Bereichen Codierung, Datenmanipulation, Modellbildung und Bereitstellung erwerben. Außerdem trägt es dazu bei, Ihre Beschäftigungsfähigkeit und Ihr Selbstvertrauen zu verbessern.

Es ist wichtig, Projekte auszuwählen, die Ihren Leidenschaften entsprechen und mit Ihrem Fachwissen übereinstimmen. Die Auswahl von Projekten, die Sie wirklich interessieren, hält die Motivation hoch und macht das Lernerlebnis angenehmer. Die Nutzung Ihrer vorhandenen Fähigkeiten und Kenntnisse sorgt für eine reibungslosere Lernkurve und höhere Erfolgschancen. Indem Sie Projekte an Ihren Interessen und Ihrem Fachwissen ausrichten, maximieren Sie nicht nur Ihren Lernerfolg, sondern erzielen auch wertvolle Ergebnisse, die Ihre Stärken und Ihr Engagement widerspiegeln.