在数据集中处理像图像、文本和音频这样的非结构化数据,涉及预处理、存储和模型集成。非结构化数据缺乏预定义的格式,因此你需要将其转换为机器学习模型可以处理的结构化表示。 该方法因数据类型而异,但核心步骤包括特征提取、标准化和存储优化。
对于图像,预处理通常包括调整大小、标准化(例如,将像素值缩放到 0-1)以及使用旋转或翻转来增强数据。PIL、OpenCV 或 TensorFlow 的图像实用程序等工具简化了这些任务。 例如,你可以将图像转换为数值数组(例如,RGB 图像的 224x224x3 张量),以输入到卷积神经网络 (CNN)。 文本数据需要分词(拆分为单词或子词)和向量化(使用 Word2Vec 或 transformers 等方法将单词转换为嵌入)。 spaCy 或 Hugging Face 的 Transformers 等库处理诸如词性标注或生成 BERT 嵌入等任务。 音频文件通常使用 librosa 或 TensorFlow 的音频模块转换为频谱图或梅尔频率倒谱系数 (MFCC),这些模块捕获随时间变化的频率模式。
高效存储非结构化数据至关重要。 原始文件(例如,PNG、WAV、TXT)通常存储在云存储 (S3) 或分布式文件系统中,元数据在数据库中跟踪。 对于大型数据集,TFRecords (TensorFlow) 或 HDF5 等序列化格式有助于优化 I/O。 当集成到模型中时,使用数据加载器(例如,PyTorch 的 Dataset 类)在训练期间流式传输数据。 例如,文本数据集可以将存储在数组中的分词文本与 CSV 中的标签组合在一起,而图像管道则加载预处理张量的批次。 始终验证数据一致性(例如,将音频长度与文本记录匹配)以避免运行时错误。 通过标准化格式和自动化预处理,你可以确保跨实验的可重现性和可扩展性。