基于神经网络算法的多模态内容分析系统,采用Flask + Bootstrap + ECharts + LSTM-CNN + 注意力机制

基于神经网络算法的多模态内容分析系统,采用Flask + Bootstrap + ECharts + LSTM-CNN + 注意力机制 + SQLite技术栈。

核心功能

1. 多模态数据采集与处理

  • 音频文件上传:支持WAV、MP3、M4A、OGG、FLAC格式
  • 语音识别:自动调用语音识别模块提取文本内容
  • 文本输入:支持直接输入或上传文本文件
  • 批量分析:支持多条文本批量处理

2. 深度文本分析与建模

情感分析
  • 基于LSTM-CNN混合模型 + 注意力机制
  • 细粒度情感倾向判断(正面、负面、中性)
  • 提供置信度和概率分布
主题分析与关键词提取
  • 使用LDA(Latent Dirichlet Allocation)进行主题建模
  • TF-IDF + TextRank双算法关键词提取
  • 自动识别文本核心主题与关键信息
文本聚类分析
  • K-means聚类算法
  • 对批量文本自动分组
  • 发现不同话题或模式

3. 多模态信息融合分析

  • 音频转化的文本与其他来源文本数据关联
  • 统一的多维度内容洞察
  • 支持混合数据分析

4. 交互式可视化呈现

  • 情感分布饼图:展示正面/中性/负面情感比例
  • 关键词云:可视化关键词及其权重
  • 主题分析旭日图:展示主题层次结构
  • 聚类树状图:展示文本聚类结果
  • 数据下钻:支持数据筛选与详细查看

5. 数据管理与历史回溯

  • SQLite数据库存储原始音频、文本、分析结果及模型参数
  • 历史记录查询与浏览
  • 结果复现
  • 分析报告导出(JSON格式)

技术架构

后端技术栈

  • Flask 3.0.0:Web框架
  • PyTorch:深度学习框架
  • scikit-learn:机器学习库
  • jieba:中文分词
  • SpeechRecognition:语音识别
  • librosa:音频处理

深度学习模型

  • LSTM-CNN混合模型:结合LSTM序列建模和CNN局部特征提取
  • 注意力机制:Attention Layer提高关键信息捕捉能力
  • 双向LSTM:捕获前后文信息
  • 多尺度CNN:3/4/5不同核大小的卷积层

模型说明

LSTM-CNN-Attention模型

  • 输入层:词嵌入层(300维)
  • LSTM层:双向LSTM,2层,隐藏层128维
  • 注意力层:AttentionLayer,捕获关键信息
  • CNN层:多尺度卷积(3/4/5核),100个滤波器
  • 输出层:全连接层,输出3个类别(正面/中性/负面)

情感分类

  • 正面(positive):积极、正向情感
  • 负面(negative):消极、负向情感
  • 中性(neutral):客观、中立情感

系统特点

  1. 深度学习驱动:采用先进的LSTM-CNN混合模型
  2. 注意力机制:提高关键信息捕捉能力
  3. 多模态支持:文本和音频输入
  4. 实时分析:快速响应,实时结果
  5. 可视化呈现:丰富的图表展示
  6. 历史追溯:完整的数据记录和查询
  7. 批量处理:支持大规模文本分析
  8. 导出功能:结果可导出为JSON格式
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