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"""
Pipeline de Dados do Portal da Transparência para Cidadão.AI
Sistema completo de coleta, processamento e preparação de dados
do Portal da Transparência para treinamento do modelo especializado.
"""
import asyncio
import aiohttp
import pandas as pd
import numpy as np
from src.core import json_utils
import re
from typing import Dict, List, Optional, Tuple, Any
from pathlib import Path
import logging
from datetime import datetime, timedelta
from dataclasses import dataclass
import hashlib
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
import time
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.preprocessing import LabelEncoder
import spacy
from transformers import AutoTokenizer
# Importar ferramentas do projeto
from ..tools.transparency_api import TransparencyAPIClient, TransparencyAPIFilter
logger = logging.getLogger(__name__)
@dataclass
class DataPipelineConfig:
"""Configuração do pipeline de dados"""
# Configurações de coleta
start_date: str = "2020-01-01"
end_date: str = "2024-12-31"
batch_size: int = 1000
max_samples_per_type: int = 10000
# Configurações de processamento
min_text_length: int = 50
max_text_length: int = 2048
anomaly_threshold: float = 0.8
# Configurações de anotação
enable_auto_annotation: bool = True
manual_annotation_sample_rate: float = 0.1
# Configurações de balanceamento
balance_classes: bool = True
normal_anomaly_ratio: float = 0.7 # 70% normal, 30% anomalias
# Configurações de output
output_dir: str = "./data/processed"
save_intermediate: bool = True
# Configurações de validação
train_split: float = 0.7
val_split: float = 0.15
test_split: float = 0.15
class AnomalyDetector:
"""Detector de anomalias baseado em regras para anotação automática"""
def __init__(self):
# Padrões suspeitos
self.suspicious_patterns = {
"high_value": {
"threshold": 10000000, # 10 milhões
"weight": 0.3
},
"emergency_contract": {
"keywords": ["emergencial", "urgente", "dispensa"],
"weight": 0.4
},
"sole_source": {
"keywords": ["inexigibilidade", "fonte única", "exclusivo"],
"weight": 0.3
},
"short_deadline": {
"keywords": ["prazo reduzido", "exíguo", "urgência"],
"weight": 0.2
},
"irregular_cnpj": {
"keywords": ["cnpj irregular", "situação irregular", "bloqueado"],
"weight": 0.5
},
"related_parties": {
"keywords": ["parentesco", "familiar", "cônjuge", "parente"],
"weight": 0.6
},
"suspicious_amounts": {
"patterns": [r"\d+\.999\.\d+", r"\d+\.000\.000"], # Valores suspeitos
"weight": 0.4
}
}
# Padrões de conformidade legal
self.legal_compliance_patterns = {
"proper_bidding": {
"keywords": ["licitação", "pregão", "concorrência", "tomada de preços"],
"weight": 0.5
},
"legal_justification": {
"keywords": ["justificativa legal", "amparo legal", "fundamentação"],
"weight": 0.3
},
"proper_documentation": {
"keywords": ["processo", "documentação", "termo de referência"],
"weight": 0.2
}
}
# Carregar modelo de NLP se disponível
try:
self.nlp = spacy.load("pt_core_news_sm")
except:
logger.warning("Modelo spaCy não encontrado. Usando análise de texto básica.")
self.nlp = None
def detect_anomalies(self, contract_data: Dict) -> Dict[str, Any]:
"""Detectar anomalias em dados de contrato"""
text = self._extract_text(contract_data)
value = contract_data.get("valor", 0)
# Calcular scores de anomalia
anomaly_score = 0.0
anomaly_indicators = []
# Verificar valor alto
if value > self.suspicious_patterns["high_value"]["threshold"]:
anomaly_score += self.suspicious_patterns["high_value"]["weight"]
anomaly_indicators.append("high_value")
# Verificar padrões de texto
text_lower = text.lower()
for pattern_name, pattern_config in self.suspicious_patterns.items():
if pattern_name == "high_value":
continue
if "keywords" in pattern_config:
for keyword in pattern_config["keywords"]:
if keyword in text_lower:
anomaly_score += pattern_config["weight"]
anomaly_indicators.append(pattern_name)
break
if "patterns" in pattern_config:
for pattern in pattern_config["patterns"]:
if re.search(pattern, text):
anomaly_score += pattern_config["weight"]
anomaly_indicators.append(pattern_name)
break
# Normalizar score
anomaly_score = min(anomaly_score, 1.0)
# Classificar anomalia
if anomaly_score >= 0.7:
anomaly_label = 2 # Anômalo
anomaly_type = "Anômalo"
elif anomaly_score >= 0.4:
anomaly_label = 1 # Suspeito
anomaly_type = "Suspeito"
else:
anomaly_label = 0 # Normal
anomaly_type = "Normal"
return {
"anomaly_score": anomaly_score,
"anomaly_label": anomaly_label,
"anomaly_type": anomaly_type,
"anomaly_indicators": anomaly_indicators,
"confidence": self._calculate_confidence(anomaly_score, anomaly_indicators)
}
def assess_financial_risk(self, contract_data: Dict) -> Dict[str, Any]:
"""Avaliar risco financeiro"""
value = contract_data.get("valor", 0)
text = self._extract_text(contract_data)
# Fatores de risco
risk_factors = []
risk_score = 0.0
# Risco por valor
if value > 50000000: # > 50M
risk_score += 0.4
risk_factors.append("very_high_value")
elif value > 10000000: # > 10M
risk_score += 0.3
risk_factors.append("high_value")
elif value > 1000000: # > 1M
risk_score += 0.2
risk_factors.append("medium_value")
# Risco por características do contrato
text_lower = text.lower()
risk_keywords = {
"obra": 0.2,
"construção": 0.2,
"reforma": 0.15,
"equipamento": 0.1,
"serviço": 0.05,
"emergencial": 0.3,
"tecnologia": 0.1
}
for keyword, weight in risk_keywords.items():
if keyword in text_lower:
risk_score += weight
risk_factors.append(f"keyword_{keyword}")
# Normalizar e classificar
risk_score = min(risk_score, 1.0)
if risk_score >= 0.8:
risk_level = 4 # Muito Alto
elif risk_score >= 0.6:
risk_level = 3 # Alto
elif risk_score >= 0.4:
risk_level = 2 # Médio
elif risk_score >= 0.2:
risk_level = 1 # Baixo
else:
risk_level = 0 # Muito Baixo
return {
"financial_risk_score": risk_score,
"financial_risk_level": risk_level,
"risk_factors": risk_factors,
"estimated_risk_value": value * risk_score
}
def check_legal_compliance(self, contract_data: Dict) -> Dict[str, Any]:
"""Verificar conformidade legal"""
text = self._extract_text(contract_data)
text_lower = text.lower()
compliance_score = 0.0
compliance_indicators = []
# Verificar indicadores de conformidade
for pattern_name, pattern_config in self.legal_compliance_patterns.items():
for keyword in pattern_config["keywords"]:
if keyword in text_lower:
compliance_score += pattern_config["weight"]
compliance_indicators.append(pattern_name)
break
# Verificar indicadores de não conformidade
non_compliance_keywords = [
"irregular", "ilegal", "inválido", "viciado",
"sem licitação", "direcionamento", "favorecimento"
]
for keyword in non_compliance_keywords:
if keyword in text_lower:
compliance_score -= 0.3
compliance_indicators.append(f"non_compliant_{keyword}")
# Normalizar score
compliance_score = max(0.0, min(compliance_score, 1.0))
# Determinar conformidade
is_compliant = compliance_score >= 0.5
compliance_label = 1 if is_compliant else 0
return {
"legal_compliance_score": compliance_score,
"legal_compliance_label": compliance_label,
"is_compliant": is_compliant,
"compliance_indicators": compliance_indicators
}
def _extract_text(self, contract_data: Dict) -> str:
"""Extrair texto relevante dos dados do contrato"""
text_fields = [
"objeto", "descricao", "justificativa", "observacoes",
"modalidade_licitacao", "situacao", "fornecedor_nome"
]
text_parts = []
for field in text_fields:
if field in contract_data and contract_data[field]:
text_parts.append(str(contract_data[field]))
return " ".join(text_parts)
def _calculate_confidence(self, score: float, indicators: List[str]) -> float:
"""Calcular confiança da detecção"""
# Confiança baseada no número de indicadores e score
indicator_confidence = min(len(indicators) * 0.1, 0.5)
score_confidence = score * 0.5
return min(indicator_confidence + score_confidence, 1.0)
class TransparencyDataProcessor:
"""Processador de dados de transparência"""
def __init__(self, config: DataPipelineConfig):
self.config = config
self.anomaly_detector = AnomalyDetector()
self.api_client = None
# Estatísticas de processamento
self.stats = {
"total_contracts": 0,
"processed_contracts": 0,
"anomalous_contracts": 0,
"errors": 0
}
async def collect_transparency_data(self) -> List[Dict]:
"""Coletar dados do Portal da Transparência"""
logger.info("🔍 Iniciando coleta de dados do Portal da Transparência")
all_data = []
async with TransparencyAPIClient() as client:
self.api_client = client
# Coletar contratos
contracts_data = await self._collect_contracts_data(client)
all_data.extend(contracts_data)
# Coletar despesas (opcional)
# despesas_data = await self._collect_despesas_data(client)
# all_data.extend(despesas_data)
# Coletar convênios (opcional)
# convenios_data = await self._collect_convenios_data(client)
# all_data.extend(convenios_data)
logger.info(f"✅ Coleta finalizada: {len(all_data)} registros")
return all_data
async def _collect_contracts_data(self, client: TransparencyAPIClient) -> List[Dict]:
"""Coletar dados de contratos"""
contracts = []
# Definir filtros para diferentes tipos de contratos
filter_configs = [
# Contratos de alto valor
TransparencyAPIFilter(
ano=2024,
valor_inicial=10000000, # > 10M
pagina=1
),
# Contratos médio valor
TransparencyAPIFilter(
ano=2024,
valor_inicial=1000000,
valor_final=10000000,
pagina=1
),
# Contratos emergenciais (mais propensos a anomalias)
TransparencyAPIFilter(
ano=2024,
modalidade_licitacao="Dispensa",
pagina=1
)
]
for filters in filter_configs:
try:
logger.info(f"📋 Coletando contratos com filtros: {filters}")
batch_contracts = await client.get_contracts(filters)
if batch_contracts:
# Limitar número de contratos por tipo
limited_contracts = batch_contracts[:self.config.max_samples_per_type]
contracts.extend(limited_contracts)
logger.info(f"✅ Coletados {len(limited_contracts)} contratos")
# Rate limiting
await asyncio.sleep(1)
except Exception as e:
logger.error(f"❌ Erro ao coletar contratos: {e}")
self.stats["errors"] += 1
self.stats["total_contracts"] = len(contracts)
return contracts
def process_raw_data(self, raw_data: List[Dict]) -> List[Dict]:
"""Processar dados brutos"""
logger.info(f"⚙️ Processando {len(raw_data)} registros")
processed_data = []
for item in raw_data:
try:
processed_item = self._process_single_item(item)
if processed_item:
processed_data.append(processed_item)
self.stats["processed_contracts"] += 1
except Exception as e:
logger.error(f"❌ Erro ao processar item: {e}")
self.stats["errors"] += 1
logger.info(f"✅ Processamento concluído: {len(processed_data)} registros válidos")
return processed_data
def _process_single_item(self, item: Dict) -> Optional[Dict]:
"""Processar um item individual"""
# Extrair e limpar texto
text = self._extract_and_clean_text(item)
if not text or len(text) < self.config.min_text_length:
return None
# Truncar se muito longo
if len(text) > self.config.max_text_length:
text = text[:self.config.max_text_length]
# Análise automática de anomalias
anomaly_analysis = self.anomaly_detector.detect_anomalies(item)
financial_analysis = self.anomaly_detector.assess_financial_risk(item)
legal_analysis = self.anomaly_detector.check_legal_compliance(item)
if anomaly_analysis["anomaly_label"] > 0:
self.stats["anomalous_contracts"] += 1
# Extrair features especializadas
entity_types = self._extract_entity_types(item)
financial_features = self._extract_financial_features(item)
legal_features = self._extract_legal_features(item)
processed_item = {
# Dados básicos
"id": item.get("id", hashlib.md5(text.encode()).hexdigest()[:12]),
"text": text,
"original_data": item,
# Labels para treinamento
"anomaly_label": anomaly_analysis["anomaly_label"],
"financial_risk": financial_analysis["financial_risk_level"],
"legal_compliance": legal_analysis["legal_compliance_label"],
# Scores detalhados
"anomaly_score": anomaly_analysis["anomaly_score"],
"financial_risk_score": financial_analysis["financial_risk_score"],
"legal_compliance_score": legal_analysis["legal_compliance_score"],
# Features especializadas
"entity_types": entity_types,
"financial_features": financial_features,
"legal_features": legal_features,
# Metadados
"confidence": anomaly_analysis["confidence"],
"anomaly_indicators": anomaly_analysis["anomaly_indicators"],
"risk_factors": financial_analysis["risk_factors"],
"compliance_indicators": legal_analysis["compliance_indicators"],
# Valor do contrato
"contract_value": item.get("valor", 0),
# Timestamp de processamento
"processed_at": datetime.now().isoformat()
}
return processed_item
def _extract_and_clean_text(self, item: Dict) -> str:
"""Extrair e limpar texto dos dados"""
# Campos de texto relevantes
text_fields = [
"objeto", "descricao", "justificativa", "observacoes",
"modalidade_licitacao", "situacao", "fornecedor_nome",
"orgao_nome", "unidade_gestora_nome"
]
text_parts = []
for field in text_fields:
value = item.get(field)
if value and isinstance(value, str):
# Limpar texto
cleaned_value = re.sub(r'\s+', ' ', value.strip())
cleaned_value = re.sub(r'[^\w\s\-\.\,\;\:\(\)\[\]]', '', cleaned_value)
if len(cleaned_value) > 10: # Filtrar textos muito curtos
text_parts.append(cleaned_value)
return " ".join(text_parts)
def _extract_entity_types(self, item: Dict) -> List[int]:
"""Extrair tipos de entidades"""
entity_types = []
# Mapear tipos de entidades
entity_mapping = {
"orgao": 1,
"empresa": 2,
"pessoa_fisica": 3,
"equipamento": 4,
"servico": 5,
"obra": 6,
"material": 7
}
# Identificar entidades no texto
text = self._extract_and_clean_text(item).lower()
for entity_name, entity_id in entity_mapping.items():
if entity_name in text or any(keyword in text for keyword in [entity_name]):
entity_types.append(entity_id)
# Garantir pelo menos um tipo
if not entity_types:
entity_types = [0] # Tipo genérico
return entity_types[:10] # Limitar a 10 tipos
def _extract_financial_features(self, item: Dict) -> List[float]:
"""Extrair features financeiras"""
features = []
# Valor do contrato (normalizado)
valor = item.get("valor", 0)
valor_normalizado = min(valor / 100000000, 1.0) # Normalizar por 100M
features.append(valor_normalizado)
# Ano do contrato
ano = item.get("ano", 2024)
ano_normalizado = (ano - 2020) / 10 # Normalizar para 0-1
features.append(ano_normalizado)
# Modalidade (codificada)
modalidade_map = {
"Pregão": 0.1,
"Concorrência": 0.2,
"Tomada de Preços": 0.3,
"Convite": 0.4,
"Dispensa": 0.7,
"Inexigibilidade": 0.9
}
modalidade = item.get("modalidade_licitacao", "")
modalidade_valor = modalidade_map.get(modalidade, 0.5)
features.append(modalidade_valor)
return features
def _extract_legal_features(self, item: Dict) -> List[int]:
"""Extrair features legais"""
features = []
# Presença de documentação legal
legal_docs = [
"processo", "edital", "termo_referencia", "ata",
"contrato", "aditivo", "apostilamento"
]
text = self._extract_and_clean_text(item).lower()
for doc in legal_docs:
if doc in text:
features.append(1)
else:
features.append(0)
return features
def create_training_datasets(self, processed_data: List[Dict]) -> Dict[str, List[Dict]]:
"""Criar datasets de treinamento"""
logger.info("📊 Criando datasets de treinamento")
# Balancear classes se solicitado
if self.config.balance_classes:
processed_data = self._balance_dataset(processed_data)
# Dividir em train/val/test
train_data, temp_data = train_test_split(
processed_data,
test_size=(1 - self.config.train_split),
random_state=42,
stratify=[item["anomaly_label"] for item in processed_data]
)
val_size = self.config.val_split / (self.config.val_split + self.config.test_split)
val_data, test_data = train_test_split(
temp_data,
test_size=(1 - val_size),
random_state=42,
stratify=[item["anomaly_label"] for item in temp_data]
)
datasets = {
"train": train_data,
"val": val_data,
"test": test_data
}
# Log estatísticas
for split_name, split_data in datasets.items():
logger.info(f"📈 {split_name}: {len(split_data)} exemplos")
# Distribuição de classes
anomaly_dist = {}
for item in split_data:
label = item["anomaly_label"]
anomaly_dist[label] = anomaly_dist.get(label, 0) + 1
logger.info(f" Distribuição anomalias: {anomaly_dist}")
return datasets
def _balance_dataset(self, data: List[Dict]) -> List[Dict]:
"""Balancear dataset por classes"""
logger.info("⚖️ Balanceando dataset")
# Agrupar por classe de anomalia
class_groups = {0: [], 1: [], 2: []}
for item in data:
label = item["anomaly_label"]
if label in class_groups:
class_groups[label].append(item)
# Calcular tamanho alvo
total_size = len(data)
normal_size = int(total_size * self.config.normal_anomaly_ratio)
anomaly_size = total_size - normal_size
suspicious_size = anomaly_size // 2
anomalous_size = anomaly_size - suspicious_size
# Balancear
balanced_data = []
# Normal (classe 0)
normal_data = class_groups[0]
if len(normal_data) >= normal_size:
balanced_data.extend(np.random.choice(normal_data, normal_size, replace=False))
else:
# Oversample se necessário
balanced_data.extend(normal_data)
remaining = normal_size - len(normal_data)
balanced_data.extend(np.random.choice(normal_data, remaining, replace=True))
# Suspeito (classe 1)
suspicious_data = class_groups[1]
if len(suspicious_data) >= suspicious_size:
balanced_data.extend(np.random.choice(suspicious_data, suspicious_size, replace=False))
else:
balanced_data.extend(suspicious_data)
remaining = suspicious_size - len(suspicious_data)
if remaining > 0 and len(suspicious_data) > 0:
balanced_data.extend(np.random.choice(suspicious_data, remaining, replace=True))
# Anômalo (classe 2)
anomalous_data = class_groups[2]
if len(anomalous_data) >= anomalous_size:
balanced_data.extend(np.random.choice(anomalous_data, anomalous_size, replace=False))
else:
balanced_data.extend(anomalous_data)
remaining = anomalous_size - len(anomalous_data)
if remaining > 0 and len(anomalous_data) > 0:
balanced_data.extend(np.random.choice(anomalous_data, remaining, replace=True))
# Shuffle
np.random.shuffle(balanced_data)
logger.info(f"📊 Dataset balanceado: {len(balanced_data)} exemplos")
return balanced_data
def save_datasets(self, datasets: Dict[str, List[Dict]]):
"""Salvar datasets processados"""
output_dir = Path(self.config.output_dir)
output_dir.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
# Salvar cada split
for split_name, split_data in datasets.items():
output_path = output_dir / f"{split_name}.json"
with open(output_path, 'w', encoding='utf-8') as f:
json_utils.dump(split_data, f, ensure_ascii=False, indent=2)
logger.info(f"💾 {split_name} salvo em {output_path}")
# Salvar estatísticas
stats_path = output_dir / "processing_stats.json"
with open(stats_path, 'w', encoding='utf-8') as f:
json_utils.dump(self.stats, f, indent=2)
# Salvar configuração
config_path = output_dir / "pipeline_config.json"
with open(config_path, 'w', encoding='utf-8') as f:
json_utils.dump(self.config.__dict__, f, indent=2)
logger.info(f"📈 Estatísticas e configuração salvas em {output_dir}")
def generate_data_report(self, datasets: Dict[str, List[Dict]]) -> str:
"""Gerar relatório dos dados processados"""
report = []
report.append("# 📊 Relatório de Processamento de Dados - Cidadão.AI\n")
# Estatísticas gerais
report.append("## 📈 Estatísticas Gerais\n")
report.append(f"- **Total de contratos coletados**: {self.stats['total_contracts']:,}")
report.append(f"- **Contratos processados**: {self.stats['processed_contracts']:,}")
report.append(f"- **Contratos anômalos detectados**: {self.stats['anomalous_contracts']:,}")
report.append(f"- **Erros durante processamento**: {self.stats['errors']:,}")
report.append(f"- **Taxa de anomalias**: {self.stats['anomalous_contracts']/max(self.stats['processed_contracts'],1)*100:.1f}%\n")
# Estatísticas por split
report.append("## 📚 Estatísticas por Dataset\n")
for split_name, split_data in datasets.items():
report.append(f"### {split_name.title()}\n")
report.append(f"- **Tamanho**: {len(split_data):,} exemplos\n")
# Distribuição de anomalias
anomaly_dist = {}
financial_dist = {}
legal_dist = {}
for item in split_data:
# Anomalias
anomaly_label = item["anomaly_label"]
anomaly_dist[anomaly_label] = anomaly_dist.get(anomaly_label, 0) + 1
# Risco financeiro
financial_risk = item["financial_risk"]
financial_dist[financial_risk] = financial_dist.get(financial_risk, 0) + 1
# Conformidade legal
legal_compliance = item["legal_compliance"]
legal_dist[legal_compliance] = legal_dist.get(legal_compliance, 0) + 1
report.append("**Distribuição de Anomalias:**")
anomaly_labels = {0: "Normal", 1: "Suspeito", 2: "Anômalo"}
for label, count in sorted(anomaly_dist.items()):
pct = count / len(split_data) * 100
report.append(f" - {anomaly_labels.get(label, label)}: {count:,} ({pct:.1f}%)")
report.append("\n**Distribuição de Risco Financeiro:**")
risk_labels = {0: "Muito Baixo", 1: "Baixo", 2: "Médio", 3: "Alto", 4: "Muito Alto"}
for level, count in sorted(financial_dist.items()):
pct = count / len(split_data) * 100
report.append(f" - {risk_labels.get(level, level)}: {count:,} ({pct:.1f}%)")
report.append("\n**Conformidade Legal:**")
legal_labels = {0: "Não Conforme", 1: "Conforme"}
for label, count in sorted(legal_dist.items()):
pct = count / len(split_data) * 100
report.append(f" - {legal_labels.get(label, label)}: {count:,} ({pct:.1f}%)")
report.append("\n")
# Configuração utilizada
report.append("## ⚙️ Configuração do Pipeline\n")
for key, value in self.config.__dict__.items():
report.append(f"- **{key}**: {value}")
report.append("\n")
report.append(f"**Relatório gerado em**: {datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}")
return "\n".join(report)
async def run_data_pipeline(config: Optional[DataPipelineConfig] = None) -> Dict[str, List[Dict]]:
"""
Executar pipeline completo de dados
Args:
config: Configuração do pipeline
Returns:
Datasets de treinamento processados
"""
if config is None:
config = DataPipelineConfig()
logger.info("🚀 Iniciando pipeline de dados Cidadão.AI")
processor = TransparencyDataProcessor(config)
# 1. Coletar dados
raw_data = await processor.collect_transparency_data()
# 2. Processar dados
processed_data = processor.process_raw_data(raw_data)
# 3. Criar datasets
datasets = processor.create_training_datasets(processed_data)
# 4. Salvar dados
processor.save_datasets(datasets)
# 5. Gerar relatório
report = processor.generate_data_report(datasets)
# Salvar relatório
output_dir = Path(config.output_dir)
report_path = output_dir / "data_report.md"
with open(report_path, 'w', encoding='utf-8') as f:
f.write(report)
logger.info(f"📄 Relatório salvo em {report_path}")
logger.info("✅ Pipeline de dados finalizado com sucesso!")
return datasets
if __name__ == "__main__":
# Configurar logging
logging.basicConfig(level=logging.INFO)
# Executar pipeline
config = DataPipelineConfig(
max_samples_per_type=100, # Reduzido para teste
output_dir="./data/cidadao_gpt_processed"
)
# Executar
datasets = asyncio.run(run_data_pipeline(config))
print("🎉 Pipeline de dados executado com sucesso!")
print(f"📊 Datasets criados: {list(datasets.keys())}")
for name, data in datasets.items():
print(f" {name}: {len(data)} exemplos") |