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세종 말뭉치 정제를 위한 utils

국립국어원에서 배포한 세종 말뭉치로부터 학습에 필요한 부분만을 취하기 위한 utils 입니다. 세종 말뭉치 데이터는 재배포가 제한되어 있기 때문에 원 데이터에서부터 필요한 정보를 추출하는 함수를 작성하였습니다.

디렉토리 구조

README 의 예시 코드는 아래의 폴더 구조를 전제합니다. script 폴더 안에서 작업한 코드 예시 입니다.

|- sejong_corpus_cleaner
|- data # 데이터 폴더
    |- raw
        |- colloquial  # 구어 말뭉치, 200 개 파일
            |- 5CT_0013.txt
            |- 5CT_0014.txt
            |- 5CT_0015.txt
            |- ...
            |- 9CT_0012.txt
            |- 9CT_0013.txt
        |- written # 문어 말뭉치, 279 개 파일
            |- BTAA0001.txt
            |- BTAA0002.txt
            |- ...
            |- BTJO0446.txt
            |- BTJO0447.txt
    |- clean # 정제된 세종 말뭉치 폴더
|- scripts #코드 폴더
|- README.md

스크립트 사용법

세종 말뭉치의 원 파일에는 여러 메타 정보 및 오류가 포함되어 있습니다. 이들을 제거한 뒤, (어절, 형태소열) 단위로 기록된 정제된 말뭉치를 만들기 위해서는 scripts 디렉토리의 build_corpus.py 파일을 이용할 수 있습니다.

세종 말뭉치를 정제하기 위해서는 다음을 실행합니다.

cd scripts
python build_corpus.py  --corpus_type sejong

세종 말뭉치의 품사 체계가 아닌, 복합형태소가 하나의 형태소로 축약된 L+[R] 형식의 말뭉치를 만들기 위해서는 다음의 스크립트를 실행합니다. 각 타입에 대한 설명은 아래를 참고하세요.

python build_corpus.py  --corpus_type type1
python build_corpus.py  --corpus_type type2
python build_corpus.py  --corpus_type type3

말뭉치를 만들 때 사용할 수 있는 옵션은 다음과 같습니다.

테스트 용으로 Type 2 형식으로 100 문장의 말뭉치를 만들기 위해서는 다음을 실행합니다.

python build_corpus.py  --corpus_type type2 --num_sents 100

(어절, 형태소열) 빈도를 테이블로 생성할 수 있습니다.

python build_counter.py --corpus_type type1

다음의 폴더에 파일이 생성됩니다. (어절, 형태소열, 빈도수) 가 tap 으로 구분됩니다.

cd data/clean
cat counter_type1_pair.txt

등	등/Noun + None	20
있다	있/Verb + 다/Eomi	19
있는	있/Verb + 는/Eomi	16
...

형태소의 빈도수만 계산하고 싶을 때는 only_morphemes 을 활성화 합니다.

cd scripts
python build_counter.py --corpus_type type1 --only_morphemes

cd data/clean
cat counter_type1_morpheme.txt

ㄴ/Eomi	73
는/Eomi	71
이/Josa	67
...

이 역시 다음의 옵션을 이용할 수 있습니다.

패키지 사용법

세종 말뭉치 파일 주소 가져오기

위의 디렉토리 구조로 데이터를 저장해 두었다면 다음의 함수를 이용하여 세종 말뭉치 파일의 주소를 가져올 수 있습니다.

from sejong_corpus_cleaner import get_data_path

paths = get_data_paths()
paths = get_data_paths(corpus_types='written') # 문어체 말뭉치만 가져올 경우
paths = get_data_paths(corpus_types='colloquial') # 구어체 말뭉치만 가져올 경우

print(paths)

[
 ...
 '~/sejong_corpus_cleaner/data/raw/written/BTAA0001.txt',
 '~/sejong_corpus_cleaner/data/raw/written/BTAA0002.txt',
 '~/sejong_corpus_cleaner/data/raw/written/BTAA0003.txt'
 ...
]

파일 인코딩 확인하기

세종 말뭉치의 파일 인코딩은 utf-16 입니다. 파일의 인코딩을 확인하기 위하여 check_encoding 를 이용할 수 있습니다. check_encoding 에는 list of str 형식의 파일 주소들을 입력합니다. 각 파일의 encoding 이 return 됩니다. Ubuntu OS 의 terminal command 인 file 함수를 이용합니다. Window OS 를 지원하지 않습니다. 하지만 말뭉치 정제를 위해서 이 함수가 반드시 실행되어야 하는 것은 아닙니다. 파일 인코딩 확인용 함수입니다.

from sejong_corpus_cleaner import check_encoding

check_encoding(paths)

[
  '../data/raw/colloquial/5CT_0013.txt: HTML document, Little-endian UTF-16 Unicode text, with CRLF line terminators',
  '../data/raw/colloquial/5CT_0014.txt: HTML document, Little-endian UTF-16 Unicode text, with CRLF line terminators',
]

하나의 파일을 list of Sentence 형식으로 로딩하기

세종 말뭉치의 구어 데이터와 문어 데이터는 포멧이 다릅니다. 하지만 세종 말뭉치 파일의 이름을 변경하지 않았다면 load_a_sejong_file 함수는 말뭉치 종류에 관계없이 이를 list of Sentence 형태로 읽어옵니다. 세종 말뭉치에는 형태소의 기록 형식이 지켜지지 않거나 빈 어절과 같은 오류들이 존재합니다. load_a_file 함수는 로딩 시 Sentence 로 변환하지 못한 오류의 개수를 n_errors 로 return 합니다.

from refactoring_package import load_a_sejong_file

sents, n_errors = load_a_file(paths[0])

Sentence 는 한 문장을 (어절, 형태소열) 의 리스트 단위로 저장한 클래스입니다. 한 문장은 어절 단위로 이들을 구성하는 형태소를 + 로 나누어 표시합니다.

print(sents[0])

세계적인	세계/NNG + 적/XSN + 이/VCP + ㄴ/ETM
의상	의상/NNG
디자이너	디자이너/NNG
엠마누엘	엠마누엘/NNP
웅가로가	웅가로/NNP + 가/JKS
실내	실내/NNG
장식용	장식/NNG + 용/XSN
직물	직물/NNG
디자이너로	디자이너/NNG + 로/JKB
나섰다.	나서/VV + 었/EP + 다/EF + ./SF

Sentence 는 slicing 과 iteration 이 가능합니다.

print(sents[0][0]) # ('프랑스의', [프랑스/NNP, 의/JKG])

for eojeol, morphtags in sents[0]:
    print('{} has {} morphemes'.format(eojeol, len(morphtags)))

프랑스의 has 2 morphemes
세계적인 has 4 morphemes
의상 has 1 morphemes
디자이너 has 1 morphemes
엠마누엘 has 1 morphemes
웅가로가 has 2 morphemes
실내 has 1 morphemes
장식용 has 2 morphemes
직물 has 1 morphemes
디자이너로 has 2 morphemes
나섰다. has 4 morphemes

Slicing 한 sentence 는 (eojeol, list of MorphTag) 형식입니다. MorphTag 는 namedtuple 로 각 형태소의 글자와 품사를 각각 morph 와 tag 로 지니고 있습니다.

eojeol, morphtags = sents[0][0]

print(morphtags[0].morph) # 프랑스
print(morphtags[0].tag) # NNP

하나 혹은 여러 개의 파일을 Sentences 형식으로 로딩하기

때로는 형태소 빈도수 계산처럼 문장 단위로 작업을 수행할 때도 있습니다. 이때는 모든 문장을 읽어둘 필요가 없기 때문에 Sentences 를 이용할 수 있습니다. Sentences 에는 하나의 파일 혹은 여러 개의 파일 리스트를 입력할 수 있습니다.

from sejong_corpus_cleaner import Sentences

sents = Sentences(paths)
sents = Sentences(paths[0], verbose=False)

위의 디렉토리 구조를 지킨 상태에서 모든 세종 말뭉치 파일을 이용하려면 paths 를 입력하지 않아도 됩니다.

sents = Sentences()

Sentences 는 generator of Sentence 형식이기 때문에 iteration 은 지원하지만 slicing 은 지원하지 않습니다. 그러나 __len__ 은 지원합니다.

len(sents) # 1127

verbose 를 True 로 설정하면 iteration 과정을 출력합니다. 기본값은 True 입니다.

sents = Sentences(paths, verbose=True)
for sent in sents:
    # do something

Iterating 11458 sents with 11 errors from 7 / 10 files

테스트 등의 이유로 샘플 문장만 살펴볼 때에는 num_sents 를 이용합니다. 최대로 읽을 문장의 개수를 설정하면 더 이상 iteration 하지 않습니다. 기본값은 -1 로, 모든 문장을 yield 합니다.

sents = [sent for sent in Sentences(paths, num_sents=100)]
len(sents) # 100

세종 말뭉치를 (어절, 형태소열) 형식으로 저장하기

세종 말뭉치의 원 파일에는 각 어절과 형태소 외에도 여러 메타 정보가 포함되어 있습니다. 하지만 모델 학습에 필요한 정보는 주로 아래와 같은 각 어절과 그에 해당하는 형태소열입니다.

프랑스의	프랑스/NNP + 의/JKG
세계적인	세계/NNG + 적/XSN + 이/VCP + ㄴ/ETM
의상	의상/NNG
...

Sentences 형식으로 읽어들인 세종말뭉치를 write_sentences 함수를 이용하여 기록하면 위에 출력된 형식으로 말뭉치가 생성됩니다.

from sejong_corpus_cleaner import write_sentences

write_sentences(sents, 'sejong_corpus.txt')

정제된 데이터를 읽어오기

세종 말뭉치의 원 파일이 아닌, 위의 과정을 통하여 정제된 파일은 load_a_sentences_file 을 이용하여 list of Sentence 로 읽을 수 있습니다.

from sejong_corpus_cleaner import load_a_sentences_file

sents = load_a_sentences_file('sejong_corpus.txt')

혹은 Sentences 를 이용할 수도 있습니다. 이때는 generator of Sentence 형식입니다.

sents = Sentences('sejong_corpus.txt', processed=True)

형태소 품사 체계 단순화

세종 말뭉치는 43 개의 형태소 품사로 구성된 품사 체계를 이용합니다. 이를 한국어의 5 언 9 품사의 품사 체계로 단순화 하였습니다. 단, 용언에 해당하는 동사 (Verb) 와 형용사 (Adjective) 는 용언의 어간 (stem) 에 해당합니다. 용언의 어미 (Eomi) 는 5언 9 품사 체계에 포함되지 않는 형태소이지만, 이 역시 따로 품사로 남겨뒀습니다.

from sejong_corpus_cleaner import to_simple_tag

for tag in 'NNB NNG NNP XR XSN NR EC EF JC JKB SH NNNG'.split():
    print('{} -> {}'.format(tag, to_simple_tag(tag)))

NNB -> Noun
NNG -> Noun
NNP -> Noun
XR -> Noun
XSN -> Noun
NR -> Numeral
EC -> Eomi
EF -> Eomi
JC -> Josa
JKB -> Josa
SH -> Symbol
NNNG -> Unk

한 어절을 구성하는 형태소들을 단순한 형태의 품사로 변경하기 위해서는 to_simple_morphtags 를 이용합니다.

from sejong_corpus_cleaner import to_simple_morphtags

for eojeol, morphtags in sents[0]:
    simple_morphtags = to_simple_morphtags(morphtags)
    print('{} = {} -> {}'.format(eojeol, morphtags, simple_morphtags))

프랑스의 = [프랑스/NNP, 의/JKG]  -> [('프랑스', 'Noun'), ('의', 'Josa')]
세계적인 = [세계/NNG, 적/XSN, 이/VCP, ㄴ/ETM]  -> [('세계', 'Noun'), ('적', 'Noun'), ('이', 'Adjective'), ('ㄴ', 'Eomi')]
의상 = [의상/NNG]  -> [('의상', 'Noun')]
디자이너 = [디자이너/NNG]  -> [('디자이너', 'Noun')]
...

어절 내 여러 개의 단일 형태소를 하나의 복합형태소로 축약한 L-R corpus

세종 말뭉치는 어절 '세계적인'을 다음의 형태소로 구성된 것으로 태깅하였습니다.

print(sents[0][1])
# ('세계적인', [세계/NNG, 적/XSN, 이/VCP, ㄴ/ETM])

그러나 어절을 의미를 지니는 복합형태소 부분 (L) 과 문법 기능을 하는 복합형태소 부분 (R) 로 구분한다면 다음과 같이 단순화 할 수 있습니다. L-R 구조에 대한 내용은 soynlp github 이나 lovit blogs 의 포스트 를 참고하세요.

세계적인 = '세계적/Noun' + '인/Adjective'

그런데 '세계적인' 은 세 가지 타입으로 정리될 수 있습니다. 첫째는 VCP 이후를 하나의 형용사로 고려하는 것입니다. 이때의 형용사는 원형이 아닌 표현형이 됩니다. 이를 type 1 이라 합니다.

세계/NNG + 적/XSN + 이/VCP + ㄴ/ETM  ->  세계적/Noun + 인/Adjective

둘째는 명사와 VCP 을 합쳐서 형용사화 하는 것입니다. 이를 type 2 이라 합니다.

세계/NNG + 적/XSN + 이/VCP + ㄴ/ETM  ->  세계적이/Adjective + ㄴ/Eomi

셋째는 VCP 이후를 새로운 어절의 용언으로 고려하여 이를 L + [R] 로 분해하는 것입니다. 한국어 형태소 중 명사를 형용사나 동사로 전성하는 어미들은 각각 용언의 어간이기도 합니다 (-되, -이, -하 등). 이를 type 3 이라 합니다.

세계/NNG + 적/XSN + 이/VCP + ㄴ/ETM  ->  ["세계적/Noun", "이/Adjective + ㄴ/Eomi"]

make_lr_corpus 함수는 세종 말뭉치의 품사 체계를 따르는 Sentences 를 L+[R] 형식의 말뭉치로 변환합니다. 각 type 별로 세종 말뭉치를 변환하기 위해서는 make_lr_corpus 에 옵션을 다르게 설정해야 합니다.

sents_lr_format = make_lr_corpus(sents)

아래의 세종 말뭉치의 한 문장을 각 타입별로 변형하면 아래와 같습니다.

sents = [sent for sent in sents]
sents[0]

프랑스의	프랑스/NNP + 의/JKG
세계적인	세계/NNG + 적/XSN + 이/VCP + ㄴ/ETM
의상	의상/NNG
디자이너	디자이너/NNG
엠마누엘	엠마누엘/NNP
웅가로가	웅가로/NNP + 가/JKS
실내	실내/NNG
장식용	장식/NNG + 용/XSN
직물	직물/NNG
디자이너로	디자이너/NNG + 로/JKB
나섰다.	나서/VV + 었/EP + 다/EF + ./SF

기본 설정은 type 1 입니다. 말뭉치 형태를 변형하며 발생하는 오류의 개수가 출력됩니다.

sent_lr = make_lr_corpus(sents[:10], noun_xsv_as_verb=False)[0]
print(sent_lr)

Transform Sejong corpus to L-R format with 0 exceptions from 10 sents

프랑스의	프랑스/Noun + 의/Josa
세계적인	세계적/Noun + 인/Adjective
의상	의상/Noun
디자이너	디자이너/Noun
엠마누엘	엠마누엘/Noun
웅가로가	웅가로/Noun + 가/Josa
실내	실내/Noun
장식용	장식용/Noun
직물	직물/Noun
디자이너로	디자이너/Noun + 로/Josa
나섰다	나서/Verb + 었다/Eomi

type 2 는 noun_xsv_as_verb 를 True 로 설정합니다.

make_lr_corpus(sents[:10], noun_xsv_as_verb=True)[0]

프랑스의	프랑스/Noun + 의/Josa
세계적인	세계적이/Adjective + ㄴ/Eomi
의상	의상/Noun
디자이너	디자이너/Noun
엠마누엘	엠마누엘/Noun
웅가로가	웅가로/Noun + 가/Josa
실내	실내/Noun
장식용	장식용/Noun
직물	직물/Noun
디자이너로	디자이너/Noun + 로/Josa
나섰다	나서/Verb + 었다/Eomi

type 3 는 xsv_as_root 를 True 로 설정합니다.

make_lr_corpus(sents[:10], xsv_as_root=True)[0]

프랑스의	프랑스/Noun + 의/Josa
세계적	세계적/Noun
인	이/Adjective + ㄴ/Eomi
의상	의상/Noun
디자이너	디자이너/Noun
엠마누엘	엠마누엘/Noun
웅가로가	웅가로/Noun + 가/Josa
실내	실내/Noun
장식용	장식용/Noun
직물	직물/Noun
디자이너로	디자이너/Noun + 로/Josa
나섰다	나서/Verb + 었다/Eomi

문장 단위로 말뭉치를 변형하며 곧바로 파일에 기록하기 위해서는 filepath 에 파일 주소를 입력합니다. 이때는 return 값이 없습니다.

make_lr_corpus(sents, filepath='lr_corpus_type1.txt')
make_lr_corpus(sents, noun_xsv_as_verb=True, filepath='lr_corpus_type2.txt')
make_lr_corpus(sents, xsv_as_root=True, filepath='lr_corpus_type3.txt')

생성된 L+[R] 형식의 말뭉치는 Sentences 를 이용하여 로딩할 수 있습니다.

corpus_type1 = Sentences('lr_corpus_type1.txt', processed=True)

어절, 형태소열의 빈도수 계산

(어절, 형태소열) 쌍 혹은 형태소들의 빈도수를 계산하기 위하여 make_counter 를 이용할 수 있습니다. {key:count} 형식의 dict 가 return 됩니다.

from sejong_corpus_cleaner import make_counter

counter = make_counter(sents_type1)
sorted(counter.items(), key=lambda x:-x[1])[:5]

[(('등', (등/Noun,)), 20),
 (('있다', (있/Verb, 다/Eomi)), 19),
 (('있는', (있/Verb, 는/Eomi)), 16),
 (('수', (수/Noun,)), 10),
 (('많이', (많이/Adverb,)), 8)]

(어절, 형태소열) 쌍이 아닌 형태소들의 빈도수만 계산하기 위해서는 eojeol_morpheme_pair 를 False 로 설정합니다.

counter = make_counter(sents_type1, eojeol_morpheme_pair=False)
sorted(counter.items(), key=lambda x:-x[1])[:5]

[(이/Josa, 67), (의/Josa, 62), (는/Eomi, 60), (을/Josa, 57), (은/Josa, 51)]

세종 말뭉치의 품사 체계를 따르는 Sentences 의 경우, 곧바로 L+[R] 형식으로 변형이 가능하며 각 type 별 옵션도 동일하게 입력할 수 있습니다.

counter = make_counter(sents, convert_lr=True)
counter = make_counter(sents, convert_lr=True, xsv_as_root=True)

데이터 정제 오류율

세종 말뭉치는 479 개의 파일에 1,021,527 개의 문장이 포함되어 있습니다.

코드 내 주요 변수명

Requirements

• beautifulsoup4 >= 4.6.0
• pandas >= 0.23.4
• lxml >= 3.7.0