公式为: P=真正预测准确的数量/预测是准确的数量 = 4 / 6 R(Recall) 查全率:就是上面的"全"。根据字面理解,在预测中看看真正预测对的占全有对的比率。 真正预测准确的数量/所有真正好的数量 = 4 / 5 F值是: F(k) = ( 1 + k ) * P * R / ( ( k*k ) * P + R ) 注释:k>0 度量了 查全率 k>1查全率有更大影响;k<1查准率有更大影响。 在这个实例中可以表示为:k>1就是查全率有更大影响,就是好的香蕉最好都预测出来,因为你觉得不想把好的当成坏的扔点( 真可惜,我爱吃啊 ) ;k<1查准率有更大影响,就是一定要准确,省时间,省力更重要,不在乎好的香蕉当坏的扔点
查全率=TP/(TP+FN)例,在所有实际上有恶性肿瘤的病人中,成功预测有恶性肿瘤的病人的百分比,越高越好。 这样,对于总是预测病人肿瘤为良性的算法,其查全率是 0 ---- 11.4 查准率和查全率之间的权衡 Trading Off Precision and Recall 首先回顾 查准率(Precision 如果 希望提高查全率 ,尽可能地让所有有可能是恶性肿瘤的病人都得到进一步地检查、诊断,可以使用比 0.5 更小的阀值 如 0.3。 对于同一个机器学习系统不同的阈值往往对应 不同的查准率和查全率 ,那如何选择阈值才能平衡查准率和查全率,使其都有较好的结果呢? ? F1 值 使用 F1 值: 其中 P 表示 查准率 ,R 表示 查全率 。选择 F1 值最高的阈值。
查准率,查全率,F1 分数 假设现在你需要识别猫的图片,并且你已经开发出了 A 和 B 两个分类器.评估你的分类器的方式是观察他的查准率(precesion)和查全率(recall) ? Recall 查全率 在所有真的是猫的图片中,你的分类器正确识别出的图片的百分比,实际为猫的图片中,被正确划分出类的个数. 事实证明,虽然使用查准率和查全率来评估一个分类器是十分合理的,但是查准率和查重率之间往往需要一个折衷. 例如如果出现 A 分类器在查全率上表现得更好,但是 B 分类器在查准率上表现得更好. F1 分数 在机器学习的文献中,权衡查准率 P 和查全率 R 的方法是计算 P 和 R 的调和平均值(harmonic mean)即 F1 分数. ? Summary 很多机器学习团队都是这样,有一个开发集,用于测量查准率和查全率还会定义一个单一数值评估指标(单实数评估指标)能让你快速从众多分类器中挑选合适的分类器.加速机器学习算法的迭代过程. ?
from sklearn.metrics import mean_squared_error y_true = [3, -0.5, 2, 7] y_pred = [2.5, 0.0, 2, 8] mean_squared_error sklearn.metrics import precision_score from sklearn.metrics import recall_score, f1_score print('Precision: %.3f print('Recall: %.3f' % recall_score(y_true=y_test, y_pred=y_pred)) Recall: 0.952 P-R 图: 当一个学习器的 P-R 综合考虑查准率,查全率的度量 当 查准率=查全率 时的点,谁大谁比较优。 F1 度量: 也是综合考虑查准率,查全率的度量,比 BEP 更常用: ? print('F1: %.3f' % f1_score(y_true=y_test, y_pred=y_pred)) F1: 0.964 Fβ: 可以表达对查准率,查全率的不同重视度, β > 1
介绍 在机器学习中,性能度量主要体现在三个指标: 查准率(P)、查全率(R)、F1 。 def performance(tp, fn, fp, tn): # 查准率 P = tp / float(tp + fp) # 查全率 R = tp / float(tp 查全率 R = {:>.3f}, F1 = {:>.3f}'.format(P, R, F1).encode('gb18030') ... ... (white_pixels, red_pixels, green_pixels, black_pixels) print '查准率 P = {:>.3f}, 查全率 R = {:>.3f}, F1 (white_pixels, green_pixels, red_pixels, black_pixels) print '查准率 P = {:>.3f}, 查全率 R = {:>.3f}, F1
实验结果表明,该方法性能表现SOTA,特别是与同类方法相比查全率从45.28%提高到70.47%。 下面是论文具体框架结构以及实验结果: ? ? ? ? ? ? ?
的数据;标记为3的凹型方块表示 ? ,但 ? 的数据;标记为2的方块表示 ? ,且 ? 的数据。而且这些图形的面积与对应数据的数据量成正比,比如, ? ,且 ? 的数据个数越多,标记2的面积越大。 很容易发现,图中标记为2的部分表示模型预测结果正确,而标记为1和3的部分则表示模型预测结果错误。 对于一份预测结果,一方面希望它能做到“精确”:当时 ? ,有很大概率,真实值 ? 就等于1。 的数量),往往会提高它的查全率,但同时会降低它的查准率,反之依然。整个过程的直观图像如图3所示。 ? 图3 03 F-score 既然这两个指标往往是成反比的,而且在很大程度上,受预测标准的控制。 具体的定义如公式(3),从数学上来看,它其实是查准率与查全率的调和平均数。对于二元分类问题, ? 综合考虑了预测结果的查准率和查全率,是一个比较好的评估指标。 ? 例如在实时竞价(RTB)广告行业,有3种参与者:需要在互联网上对产品做广告的商家,比如Nike;广告投放中介(DSP);广告位提供者,比如新浪网。
查全率:实际为正里多少预测为正,recall,也叫召回率 ? 查准率和查全率是一对矛盾的度量。通常来讲,查准率高,查全率就低,反之亦然。 或者固定查全率,比较查准率。 β>0,β度量了查全率对查准率的重要性,β=1时即为F1 β>1,查全率更重要,β<1,查准率更重要 多分类的F1 多分类没有正例负例之说,那么可以转化为多个二分类,即多个混淆矩阵,在这多个混淆矩阵上综合考虑查准率和查全率 ,即多分类的F1 方法1 直接在每个混淆矩阵上计算出查准率和查全率,再求平均,这样得到“宏查准率”,“宏查全率”和“宏F1” ? 方法2 把混淆矩阵中对应元素相加求平均,即 TP 的平均,TN 的平均,等,再计算查准率、查全率、F1,这样得到“微查准率”,“微查全率”和“微F1” ? ?
低正确率或低查全率(Low Precision or Low Recall) 这里可以用垃圾邮件筛选的例子来说明什么是正确率和查全率。 如果用邮件的例子来看,也就意味着系统一共收到了12封邮件,其中9封是正常邮件,3封是垃圾邮件。那么其正确率就是1/2=50%,而查全率就是1/3=33%。 可以看到,正确率反应了一个模型的预测准确度,而查全率反应了一个模型的实际应用效果。 3. 另外,通过增加训练用例的个数也可以显著减少高方差的出现。因为随着测试用例的增加,模型的通用性也就越好,能应对更多变的数据,也即方差越小。 4. 当正确率较低时,尝试增加概率阈值。 如上图所示,划分正向判断和反向判断的概率阈值与正确率和查全率之间关系密切。随着阈值的增加,模型对正向的判断也就越保守,正确率也就越高。 5. 反之,当出现较低的查全率时,可以尝试减小概率阈值。
如果有三个不同的类,它就是3x3矩阵,以此类推。 ? 假设A类是正类,B类是反类。 混淆矩阵的用途是计算查准率和查全率。 查准率与查全率(Precision & Recall) 查准率(又称准确率)和查全率(又称召回率)相比分类精度来说更进一步,使我们对模型评估有了更加具体的了解。 查全率衡量的是我们的分类器把正类预测出来的能力 查全率的重点是把真正的正类预测出来,它显示了我们的分类器能够把真正的正类预测得多全面。 我们不可能同时提高查准率与查全率,因为这二者仿佛鱼和熊掌,不可兼得。提高查准率会降低查全率,反之亦然。根据任务的不同,我们可以最大限度地提高查准率或查全率中的某一个。 另一方面,对于肿瘤的检测等任务,我们需要最大化查全率,因为我们希望尽可能多地检测出来患者体内的阳性。 还有一种指标把查准率与查全率结合了起来,这就是F1度量。
基于邮件的路由信息开发一系列复杂的特征 3. 基于邮件的正文信息开发一系列复杂的特征,包括考虑截词的处理 4. 绘制学习曲线,决定是增加更多数据,或者添加更多特征,还是其他选择 3. 两种度量:查准率(Precision)和查全率(Recall) 查准率(Precision)和查全率(Recall)我们将算法预测的结果分成四种情况: 1. 正确否定(True Negative , TN):预测为假,实际为假 3. 错误肯定(False Positive, FP):预测为真,实际为假 4. 如果我们希望提高查全率,尽可能地让所有有可能是恶性肿瘤的病人都得到进一步地检查、诊断,我们可以使用比0.5 更小的阀值,如0.3 一般来说,查准率高时,查全率往往偏低;而查全率高时,查准率往往偏低。
TP+TN)/(P+N) accuracy = 1-error_rate 错误率是分类错误的样本数占样本总数的比例,精度则是分类正确的样本数占样本总数的比例; error_rate = 2.查准率、查全率和 F1 查准率(准确率)P = TP/(TP+FP) 查全率(召回率)R = TP/(TP+FN) F1值:F1 = 2/(1/R + 1/P) = 2*P*R/(P+R) 查准率和查全率是一对矛盾的指标 ,一般来说,查准率高时,查全率往往偏低,而查全率高时,查准率往往偏低;平衡点BEP是查准率= 查全率时的取值,当一个学习期的BEP高于另一个学习器的,则可以认为该学习器优于另一个; 但BEP过于简化,更常用的是 F1值;另外再一些应用中可能对查准率和查全率的重视程度不同,可以对它们施加不同的偏好,定义为: 3.ROC和AUC ROC曲线的纵轴是“真正例率”(TPR),横轴是假正例率(FPR), 其中TPR =
3.划分数量:将大约2/3至4/5的样本用于训练,剩余样本用于测试。 3.同留出法,将数据集D 划分为k 组有多种不同的方式。 … y=[1/1 2/2 3/3 4/4 4/5 5/6 6/7 6/8 7/9 7/10 7/11 8/12 8/13 8/14 9/15 9/16 9/17 9/18 10/19 10/20] 3=6个小矩形;看第二个排序结果,第一次出现反例0.7之后有3个正例,第二次出现反例0.5之后有2个正例,那么这种排序情况下ROC曲线之上有小矩形2+3=5个(反例标注为黑色,正例标注为红色,以此类推即可 泛化性能是由算法的能力、数据的充分性以及任务本身的难度共同决定 3 本章总结 泛化误差可分解为偏差、方差与噪声之和。
(划分比例通常情况下是8:2 或7:3) 留出法(hold-out),即从数据集中分层采样(stratified sampling)出约30%的数据作为测试集。 3.自助法(bootstrapping) “自助法”(bootstrapping)以自助采样(可重复采样、有放回采样)为基础。 1.查准率、查全率与F1 A.查准率(precision):被认定为正例的里面,判断正确的比例。 B.查全率(recall):真实正例里,被判断出为正例的比例。 C.F1衡量查准率与查全率 ? .一般来说,查准率高时,查全率往往偏低;而查全率高时,查准率往往偏低,可以通过P-R曲线来取两者的平衡值 ? "平衡点"是"查准率=查全率"时的取值。 但更常用的使用F1来衡量查准率与查全率; F1基于查准率与查全率的调和平均: ? sum为样例总数,具体应用中可能对P和R有不同的倚重。
,查准率 P 和查全率 R 分别定义为: 查准率P和查全率R的具体含义如下: 查准率(Precision)是指在所有系统判定的“真”的样本中,确实是真的的占比 查全率(Recall)是指在所有确实为真的样本中 ,一般而言,查准率高时,查全率往往偏低;而查全率高时,查准率往往偏低。 通常只有在一些简单任务中,才可能使查全率和查准率都很高。 再说PRC, 其全称就是Precision Recall Curve,它以查准率为Y轴,、查全率为X轴做的图。它是综合评价整体结果的评估指标。 上图就是一幅 P-R 图,它能直观地显示出学习器在样本总体上的查全率和查准率,显然它是一条总体趋势是递减的曲线。 下图的2,3小图就是目标检测效果比较好的情况。
该曲线是模型在不同阈值(与PR曲线中提到的阈值意思一样)下的查全率和误检率的表现。 当阈值设为0时,相当于所有样本预测为正,查全率达到1,误检率当然也达到1;当阈值设为1时,相当于所有样本预测为负,查全率达到0(太严格了),误检率当然也达到0(因为严格嘛)。 分子左边的部分就是排好序的M*N个组合中所有正样本的序号累加, 分子右边的部分其实就是正样本的个数的累加的公式,这个稍微解释一下:比如我们有5个正样本,那么正样本的个数累加就是1+2+3+4+5=15 举例如下[3]: ? 值为(5+4+3+2)/4 最后正样本的序号累加计算就是: ?
二是精度(precision、)、查全率(recall)和F1得分,用来衡量判别式模型的质量。其中F1是精度和查全率的调和平均数。 △ 精度和查全率都高、高精度低查全率、低精度高查全率、精度和查全率都低的模型的样本 对比结果 Google Brain团队从FID和F1两个方面对上面提到的模型进行比较,得出了以下结果。 精度、查全率和F1 Google Brain团队还用他们的三角形数据集,测试了样本量为1024时,大范围搜索超参数来进行计算的精度和查全率。 对于特定的模型和超参数设置,最高F1得分会随着计算资源配置的不同而不同,如下图所示: △ 不同计算资源配置下各模型的F1、精度和查全率 论文作者们说,即使是一个这么简单的任务,很多模型的F1也并不高。 当针对F1进行优化时,NS GAN和WGAN的精度和查全率都比较高。 和原版GAN相比 Google Brain团队还将这些变体和原版GAN做了对比。
3 性能度量 在预测任务中,给定样本集 ? 其中,yi是示例xi的真实标记。 回归任务中最常用的性能度量是[均方误差], ? 错误率与精度 3.1 错误率和精度是分类任务中最常用的两种性能量度。 [查准率]和[查全率]则更适用于此类需求的性能度量。 查准率P与查全率R分别定义为, ? 以查准率作为纵轴,查全率作为横轴作图,就得到了[查准率]-[查全率]曲线,简称"P-R曲线", ? 查准率和查全率是一对矛盾的度量。 人们设计了一些综合考虑查准率、查全率的性能度量。[平衡点](Break-Even Point,简称BEP)就是这样一个度量,它是[查准率]=[查全率]时的取值。 在一些应用中,对查准率和查全率的重视程度有所不同。从而有了F1度量的一般形式, ? 系数β>1时查全率有更大影响;β<1时,查准率有更大影响。
50% \* 2 / (70% + 50%) = 58.3% F值 = 精确率 * 召回率 * 2 / (精确率 + 召回率) 对于多分类或者n个二分类混淆矩阵上综合考察查准率(precision)和查全率 (recall) 1.一种直接的做法是现在各混淆矩阵上分别计算出查准率和查全率,记为(P1,R1),…,(Pn,Rn),再计算平均值,这样就得到”宏查全率”(macro-P),”宏查全率”(macro-R macro-P+macro-R}\) 2.还可先将各混淆矩阵对应元素进行平均,得到TP/FP/TN/FN的平均值,分别记为ATP,AFP,ATN,AFN,再基于这些平均值计算出”微查准率(micro-P)”/“微查全率 \(micro-F1=\frac{2*micro-P*micro-R}{micro-P+micro-R}\) 如何提高准确率 提高准确率的手段可以分为三种:1)Bagging 2)Boosting 3)
查全率/召回率 recall 所有真的是正样本的图片中,被成功预测出来的图片所占的比例。 该曲线是模型在不同阈值(与PR曲线中提到的阈值意思一样)下的查全率和误检率的表现。 当阈值设为0时,相当于所有样本预测为正,查全率达到1,误检率当然也达到1;当阈值设为1时,相当于所有样本预测为负,查全率达到0(太严格了),误检率当然也达到0(因为严格嘛)。 分子左边的部分就是排好序的M*N个组合中所有正样本的序号累加, 分子右边的部分其实就是正样本的个数的累加的公式,这个稍微解释一下:比如我们有5个正样本,那么正样本的个数累加就是1+2+3+4+5=15, 值为(5+4+3+2)/4 对于正样本F,其rank值为(5+4+3+2)/4 最后正样本的序号累加计算就是: [d20190924103233.png] 求出了各个模型的ROC曲线下的面积,也就是AUC