NLP и работа с текстом

ОБЯЗАТЕЛЬНОДЛЯ НОВИЧКОВ

Разработчику

Natural Language Processing (NLP) — область ИИ, где вход и выход — естественный язык — предложения, абзацы, диалоги, документы. В отличие от табличного машинного обучения (Scikit-learn), текст не подаётся в модель как набор числовых столбцов без предварительной обработки. Сначала его нормализуют, разбивают на токены, превращают в числа — и только потом обучают или вызывают нейросеть.

С 2017 года доминирующая архитектура для NLP — трансформер (следующая статья). До неё широко применялись bag-of-words, TF-IDF, рекуррентные сети (RNN, LSTM). Эти методы остаются полезны для baseline и узких задач, но для качества на сложном языке сегодня почти всегда берут предобученный трансформер.

---

Задачи NLP

Задача	Вход	Выход	Пример
Классификация текста	Документ или фраза	Метка класса	Спам / не спам, категория тикета
NER (Named Entity Recognition)	Текст	Метки сущностей	Имя, организация, дата
Тональность	Отзыв, пост	positive / negative / neutral	Анализ отзывов
Машинный перевод	Текст на языке A	Текст на языке B	en → ru
Суммаризация	Длинный документ	Краткий пересказ	Новостная выжимка
QA (question answering)	Вопрос + контекст	Ответ или span	Поиск по документу
Генерация	Промпт или префикс	Продолжение текста	Чат-бот, дополнение кода
Извлечение отношений	Пара сущностей + контекст	Тип связи	"работает в", "основан"

Многие продуктовые системы комбинируют несколько задач: чат-бот классифицирует намерение, извлекает сущности и генерирует ответ.

---

От текста к признакам

Классический pipeline NLP:

Очистка — Unicode, лишние пробелы, приведение регистра (если уместно), удаление HTML-разметки, нормализация дат и чисел по правилам домена.

Токенизация — разбиение на единицы для модели — символы, слова или подслова (BPE, WordPiece, SentencePiece). Современные LLM почти всегда используют subword — см. Большие языковые модели.

Числовое представление — ID токенов, one-hot (редко), эмбеддинги, контекстуальные векторы после прохода через трансформер.

---

Корпуса и разметка

Модель учится на корпусах — больших наборах текстов:

• Неразмеченные — веб, книги, Wikipedia, Common Crawl; используются для предобучения (language modeling).
• Размеченные — пары "текст — метка", "текст — перевод", span-аннотации для NER; нужны для fine-tuning и оценки.

Для русского языка часто используют

• Russian SuperGLUE и аналоги для бенчмарков;
• корпуса с Hugging Face (ai-forever/ru, sberbank-ai/ru, RuSentiment и др.);
• внутренние документы компании (с учётом лицензий и персональных данных).

Качество данных

Смещение корпуса (гендер, регион, жаргон) переносится в модель. Перед обучением на внутренних текстах проверяют PII, секреты и баланс классов — как в кодировании признаков для табличных данных.

---

Метрики

Задача	Типичные метрики
Классификация	Accuracy, F1, precision, recall, ROC-AUC
NER	Entity-level F1 (exact match)
Перевод	BLEU, chrF, COMET
Суммаризация	ROUGE, BERTScore
QA	Exact Match, F1 по span
Генерация	Perplexity, human eval, rubric-based eval

Для генерации одной цифры часто недостаточно — нужны эталонные промпты и ревью человеком или LLM-as-judge с осторожностью к смещению.

---

Классические baseline и нейросети

До трансформеров на практике часто пробовали:

1. Bag-of-words + TF-IDF + логистическая регрессия или SVM — быстрый baseline для классификации; пример кода — текст как признаки, сквозной PyTorch — практикум тональности.
2. Word2Vec / GloVe / fastText — статические эмбеддинги слов; для русского есть fastText с подсловами.
3. BiLSTM + CRF — сильный вариант для NER до появления BERT.
4. Seq2seq на LSTM — перевод и суммаризация до Transformer.

Сравнение с трансформерами — в обзоре архитектур и трендах 2018–2021.

---

Инструменты

Инструмент	Назначение
spaCy	NER, токенизация, пайплайны, ru_core_news_*
NLTK	обучение, простые корпуса
Hugging Face transformers	предобученные модели, fine-tuning
datasets	загрузка корпусов
tokenizers	быстрые BPE/WordPiece
PyTorch / TensorFlow	обучение и инференс

Практика с готовыми чекпоинтами — статья 6. Сквозной CV+NLP — распознавание текста.

---

Дальше

• Что такое трансформер — архитектура и особенности
• Машинное обучение — категории обучения — supervised vs self-supervised в NLP

---