Integrated Music_engine and update Debug UI

This commit is contained in:
zin
2026-05-06 19:10:25 +00:00
parent dd22ee09a4
commit e6cd11b615
4 changed files with 135 additions and 118 deletions
+73 -59
View File
@@ -31,39 +31,41 @@ LABELS_CSV = DATA_ROOT / "labels.csv"
EMBEDDINGS_PATH = Path("./src/emoset_test_embeddings.npy")
LABELS_PATH = Path("./src/emoset_test_labels.npy")
# Параметры эксперимента
NUM_CHOICES = 6
TOTAL_ROUNDS = 10
st.set_page_config(page_title="EmoSet & Music Recommendation Demo", layout="wide")
# Словарь для расшифровки меток (алфавитный порядок EmoSet)
EMO_NAMES = {
0: "amusement (веселье)",
1: "anger (гнев)",
2: "awe (трепет)",
3: "contentment (удовлетворение)",
4: "disgust (отвращение)",
5: "excitement (возбуждение)",
6: "fear (страх)",
7: "sadness (грусть)"
}
st.set_page_config(page_title="Debug Mode: EmoSet & Music", layout="wide")
# Инициализация музыкального движка с кэшированием
@st.cache_resource
def load_music_engine():
# Путь относительно src: ../dataset/DEAM/music_db.csv
db_path = Path(__file__).parent.parent / "dataset" / "DEAM" / "music_db.csv"
if not db_path.exists():
return None
return MusicMatcher(db_path)
base_dir = Path(__file__).resolve().parent
db_path = base_dir.parent / "dataset" / "DEAM" / "music_db.csv"
model_path = base_dir / "music_engine" / "va_regressor.pkl"
if not db_path.exists(): return None
return MusicMatcher(db_path=db_path, model_path=model_path)
matcher = load_music_engine()
# ----------------------------
# 2️⃣ Загрузка данных EmoSet
# ----------------------------
@st.cache_data
def load_emoset_data():
if not IMAGES_DIR.exists() or not EMBEDDINGS_PATH.exists():
if not IMAGES_DIR.exists() or not EMBEDDINGS_PATH.exists() or not LABELS_CSV.exists():
return None, None, None
image_files = sorted([f.name for f in IMAGES_DIR.glob("*.jpg")])
df = pd.read_csv(LABELS_CSV)
image_files = df['filename'].tolist()
embeddings = np.load(EMBEDDINGS_PATH)
labels_array = np.load(LABELS_PATH)
if len(image_files) != len(embeddings) or len(image_files) != len(labels_array):
st.error("Размеры массивов данных не совпадают!")
st.stop()
return image_files, embeddings, labels_array
image_files, embeddings, labels_array = load_emoset_data()
@@ -72,69 +74,81 @@ image_files, embeddings, labels_array = load_emoset_data()
# 3️⃣ Логика приложения
# ----------------------------
if image_files is None:
st.error("Данные EmoSet не найдены. Проверьте папку dataset.")
st.error("Данные не найдены.")
else:
if 'round' not in st.session_state:
st.session_state.round = 1
st.session_state.chosen_indices = []
st.session_state.current_options = random.sample(range(len(image_files)), NUM_CHOICES)
st.title("Выбор эмоциональных образов")
st.write(f"Раунд {st.session_state.round} из {TOTAL_ROUNDS}. Выберите изображение, которое больше всего соответствует вашему настроению.")
st.title("🧪 Отладка эмоционального маппинга")
if st.session_state.round <= TOTAL_ROUNDS:
# Отображение сетки изображений
st.write(f"**Раунд {st.session_state.round} из {TOTAL_ROUNDS}**")
# Сетка выбора с отладочной информацией
cols = st.columns(3)
for i, idx in enumerate(st.session_state.current_options):
with cols[i % 3]:
img_path = IMAGES_DIR / image_files[idx]
img = Image.open(img_path)
st.image(img, use_container_width=True)
if st.button(f"Выбрать {i+1}", key=f"btn_{idx}"):
# --- ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ОТЛАДКИ ---
if matcher:
v, a = matcher.predict_va(embeddings[idx])
label_id = labels_array[idx]
label_name = EMO_NAMES.get(label_id, "Unknown")
st.caption(f"**Класс:** {label_name}")
st.caption(f"**Прогноз:** V: {v:.2f} | A: {a:.2f}")
# ------------------------------
if st.button(f"Выбрать образ {i+1}", key=f"btn_{idx}", use_container_width=True):
st.session_state.chosen_indices.append(idx)
st.session_state.round += 1
if st.session_state.round <= TOTAL_ROUNDS:
st.session_state.current_options = random.sample(range(len(image_files)), NUM_CHOICES)
st.rerun()
else:
# ФИНАЛЬНЫЙ ЭТАП: Анализ и Музыка
st.success("Анализ завершен! Ваш эмоциональный профиль сформирован.")
# ФИНАЛЬНЫЙ ЭТАП
st.success("✅ Профиль сформирован!")
# Расчет среднего вектора пользователя
chosen_embeddings = embeddings[st.session_state.chosen_indices]
user_vector = np.mean(chosen_embeddings, axis=0)
# Считаем итог
chosen_embs = embeddings[st.session_state.chosen_indices]
all_v, all_a = [], []
for emb in chosen_embs:
v, a = matcher.predict_va(emb)
all_v.append(v)
all_a.append(a)
# РАЗДЕЛ МУЗЫКАЛЬНЫХ РЕКОМЕНДАЦИЙ
target_v, target_a = np.mean(all_v), np.mean(all_a)
# Вывод результатов
col1, col2 = st.columns([2, 1])
with col1:
st.header("🎵 Ваш плейлист")
distances = np.sqrt((matcher.music_db['valence'] - target_v)**2 + (matcher.music_db['arousal'] - target_a)**2)
playlist = matcher.music_db.copy()
playlist['distance'] = distances
st.table(playlist.sort_values(by='distance').head(5)[['song_id', 'valence', 'arousal', 'distance']])
with col2:
st.header("📊 Профиль")
st.metric("Valence (Итог)", f"{target_v:.2f}")
st.metric("Arousal (Итог)", f"{target_a:.2f}")
# Показываем, что именно выбрал пользователь
st.divider()
st.header("🎵 Рекомендованный плейлист")
if matcher is None:
st.warning("База данных DEAM (music_db.csv) не найдена. Подбор музыки недоступен.")
else:
with st.spinner("Сопоставляем визуальный профиль с музыкальной базой..."):
target_v, target_a, playlist = matcher.get_playlist(user_vector, top_k=5)
# Визуализация VA-метрик пользователя
m1, m2, m3 = st.columns(3)
m1.metric("Позитивность (Valence)", f"{target_v:.2f}", help="Шкала 1-9")
m2.metric("Энергия (Arousal)", f"{target_a:.2f}", help="Шкала 1-9")
m3.metric("Найдено треков", len(playlist))
# Таблица с результатами
st.subheader("Топ-5 подходящих композиций")
st.table(playlist[['song_id', 'valence', 'arousal', 'distance']])
st.info("💡 Вы можете найти эти треки по ID в папке audio датасета DEAM.")
# Визуализация вектора (графики)
st.divider()
st.subheader("Визуализация эмоционального вектора")
fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 3))
ax.plot(user_vector[:100]) # Показываем первые 100 измерений для наглядности
ax.set_title("Эмбеддинг вашего настроения (фрагмент)")
st.pyplot(fig)
st.subheader("Выбранные вами образы и их веса:")
sum_cols = st.columns(5)
for i, idx in enumerate(st.session_state.chosen_indices):
with sum_cols[i % 5]:
v_i, a_i = matcher.predict_va(embeddings[idx])
st.image(Image.open(IMAGES_DIR / image_files[idx]), use_container_width=True)
st.write(f"V:{v_i:.1f} A:{a_i:.1f}")
if st.button("Начать заново"):
for key in list(st.session_state.keys()):
del st.session_state[key]
for key in list(st.session_state.keys()): del st.session_state[key]
st.rerun()
+24 -25
View File
@@ -1,53 +1,52 @@
import numpy as np
import pandas as pd
from pathlib import Path
import joblib
class MusicMatcher:
def __init__(self, db_path: Path):
def __init__(self, db_path: Path | str, model_path: Path | str):
# 1. Загрузка базы музыки
self.music_db = pd.read_csv(db_path)
# Убедимся, что данные числовые
self.music_db['valence'] = pd.to_numeric(self.music_db['valence'], errors='coerce')
self.music_db['arousal'] = pd.to_numeric(self.music_db['arousal'], errors='coerce')
self.music_db = self.music_db.dropna()
# 2. Загрузка обученного регрессора
if Path(model_path).exists():
self.regressor = joblib.load(model_path)
print("✅ Регрессионная модель успешно загружена.")
else:
self.regressor = None
print("⚠️ ВНИМАНИЕ: Модель va_regressor.pkl не найдена!")
def predict_va(self, embedding: np.ndarray):
"""
Умный хак для демо: используем статистику вектора.
Мрачные картинки имеют меньшую среднюю активацию.
Использование обученной ML-модели (Ridge) для маппинга
эмбеддингов в пространство Valence-Arousal.
"""
# 1. Средняя сила активации (прокси для Valence)
mean_act = float(np.mean(embedding))
if self.regressor is not None:
# Модель ожидает двумерный массив (batch_size, features)
emb_2d = embedding.reshape(1, -1)
prediction = self.regressor.predict(emb_2d)[0] # Получаем [Valence, Arousal]
# 2. Разреженность вектора (прокси для Arousal)
# Чем больше нулей или близких к нулю значений, тем "спокойнее" картинка
sparsity = float(np.mean(embedding < 0.1))
# Масштабируем: если средняя активация низкая (мрачное), уводим Valence вниз
# (Типичный mean_act для ResNet обычно от 0.2 до 0.8)
v = np.interp(mean_act, [0.2, 0.6], [2.0, 8.0])
# Если много нулей (пустота/мрак), Arousal падает.
# Если нулей мало (пестрый мусор) - Arousal растет.
a = np.interp(sparsity, [0.3, 0.8], [8.0, 2.0]) # Обратная зависимость
# Добавляем "соль" из суммы вектора, чтобы избежать одинаковых результатов
# для похожих, но разных наборов картинок
salt = (float(np.sum(embedding)) % 2.0) - 1.0
v += salt
a += salt
v, a = prediction[0], prediction[1]
else:
# Fallback на случай, если файл модели потеряется
v, a = 5.0, 5.0
return np.clip(v, 1.0, 9.0), np.clip(a, 1.0, 9.0)
def get_playlist(self, user_vector: np.ndarray, top_k: int = 5):
# 1. Предсказываем координаты через ML-модель
target_v, target_a = self.predict_va(user_vector)
# Считаем Евклидово расстояние от пользователя до всех треков
# 2. Считаем Евклидово расстояние (L2-норма) до треков в базе
distances = np.sqrt(
(self.music_db['valence'] - target_v)**2 +
(self.music_db['arousal'] - target_a)**2
)
# Добавляем дистанцию, сортируем по возрастанию (чем меньше, тем ближе)
# 3. Формируем финальную выдачу
df_result = self.music_db.copy()
df_result['distance'] = distances
playlist = df_result.sort_values(by='distance').head(top_k)
Binary file not shown.
+36 -32
View File
@@ -1,61 +1,65 @@
import numpy as np
import pandas as pd
from pathlib import Path
from sklearn.linear_model import Ridge
from sklearn.linear_model import RidgeCV
from sklearn.multioutput import MultiOutputRegressor
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
from sklearn.pipeline import Pipeline
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.metrics import mean_squared_error, r2_score
import joblib
# 1. Эталонный маппинг EmoSet -> Valence/Arousal (шкала 1-9)
# Убедись, что индексы ключей (0-7) совпадают с тем, как они размечены в твоем labels.npy
# Стандартный порядок EmoSet:
# 1. Алфавитный маппинг EmoSet
EMO_VA_MAP = {
0: (7.5, 6.5), # amusement (радость/веселье) - позитивно, средне-активно
1: (6.5, 5.0), # awe (трепет/восхищение) - позитивно, спокойно
2: (7.0, 3.0), # contentment (удовлетворение) - позитивно, очень спокойно
3: (8.0, 8.0), # excitement (возбуждение) - очень позитивно, очень активно
4: (2.0, 8.0), # anger (гнев) - негативно, очень активно
5: (3.0, 6.0), # disgust (отвращение) - негативно, средне-активно
6: (2.5, 7.5), # fear (страх) - негативно, очень активно
7: (2.0, 2.0), # sadness (грусть) - негативно, пассивно
0: (7.5, 6.5), # amusement
1: (2.0, 8.0), # anger
2: (6.5, 5.0), # awe
3: (7.0, 3.0), # contentment
4: (3.0, 6.0), # disgust
5: (8.0, 8.0), # excitement
6: (2.5, 7.5), # fear
7: (2.0, 2.0), # sadness
}
# 2. Загрузка данных
# Укажи пути к твоим эмбеддингам и меткам (можно взять train или test, для демо не так критично)
EMBEDDINGS_PATH = Path("../emoset_test_embeddings.npy")
LABELS_PATH = Path("../emoset_test_labels.npy")
BASE_DIR = Path(__file__).resolve().parent.parent
EMBEDDINGS_PATH = BASE_DIR / "emoset_test_embeddings.npy"
LABELS_PATH = BASE_DIR / "emoset_test_labels.npy"
print("Загрузка данных...")
X = np.load(EMBEDDINGS_PATH)
y_labels = np.load(LABELS_PATH)
# Преобразуем дискретные метки в целевые координаты V-A
print("Формирование целевых координат (Valence, Arousal)...")
y_va = np.array([EMO_VA_MAP[label] for label in y_labels])
# Разделение на train/val
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y_va, test_size=0.2, random_state=42)
# 3. Обучение модели
print("Обучение Ridge регрессора...")
# Ridge отлично справляется с многомерными эмбеддингами, избегая переобучения
base_estimator = Ridge(alpha=1.0)
model = MultiOutputRegressor(base_estimator)
# 2. НОВАЯ, ПРАВИЛЬНАЯ АРХИТЕКТУРА (Pipeline)
print("Обучение масштабатора и RidgeCV регрессора...")
# Pipeline гарантирует, что при предсказании в main.py новые векторы тоже будут масштабированы
model = Pipeline([
('scaler', StandardScaler()),
('regressor', MultiOutputRegressor(RidgeCV(alphas=[0.1, 1.0, 10.0, 100.0, 1000.0])))
])
model.fit(X_train, y_train)
# 4. Оценка
# 3. Диагностика и Оценка
y_pred = model.predict(X_test)
mse = mean_squared_error(y_test, y_pred)
r2 = r2_score(y_test, y_pred)
print(f"Обучение завершено!")
print(f"MSE (Среднеквадратичная ошибка): {mse:.4f}")
print(f"R^2 Score (Коэффициент детерминации): {r2:.4f}")
print(f"\n[УСПЕХ] Обучение завершено!")
print(f"MSE: {mse:.4f}")
print(f"R^2 Score: {r2:.4f}")
# 5. Сохранение
output_model_path = Path("../src/music_engine/va_regressor.pkl")
# === ТОТ САМЫЙ ТЕСТ НА КОЛЛАПС ===
print("\n--- ДИАГНОСТИКА РАЗБРОСА ПРЕДСКАЗАНИЙ ---")
print(f"Valence: от {y_pred[:, 0].min():.2f} до {y_pred[:, 0].max():.2f} (Эталон: 2.0 - 8.0)")
print(f"Arousal: от {y_pred[:, 1].min():.2f} до {y_pred[:, 1].max():.2f} (Эталон: 2.0 - 8.0)")
# ===============================================
# 4. Сохранение (Pipeline сохраняется целиком со StandardScaler)
output_model_path = BASE_DIR / "music_engine" / "va_regressor.pkl"
output_model_path.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
joblib.dump(model, output_model_path)
print(f"Модель сохранена в: {output_model_path}")
print(f"\nМодель сохранена в: {output_model_path}")