机器学习基础之《回归与聚类算法(5)—分类的评估方法》

问题:上一篇的案例,真的患癌症的,能被检查出来的概率?

一、精确率和召回率

1、混淆矩阵

在分类任务下,预测结果(Predicted Condition)与正确标记(True Condition)之间存在四种不同的组合,构成混淆矩阵(适用于多分类)

预测结果:是预测值

正确标记:是真实值

用来求精确率和召回率的

TP = True Possitive

FN = False Negative

FP = False Possitive

TN = True Negative

2、精确率(Precision)与召回率(Recall)

精确率:预测结果为正例样本中真实为正例的比例

即是,TP / (TP + FP)

召回率:真实为正例的样本中预测结果为正例的比例

即是,TP / (TP + FN)

3、真的患癌症的,能被检查出来的概率 - 召回率

二、F1-score

1、反映了模型的稳健性

等价于:2*精确率*召回率 / (精确率 + 召回率)

Precision是预测的好瓜中有多少真正的好瓜,Recall是所有真正的好瓜被预测对了多少

三、分类评估报告API

1、sklearn.metrics.classification_report(y_true, y_pred, labels=[], target_names=None)

y_true:真实目标值

y_pred:估计器预测目标值

labels:指定类别对应的数字

我们在传y_true、y_pred传的是数字,将数字表示出来

target_names:目标类别名称

分类报告显示

return:每个类别精确率与召回率

2、在上一篇代码后添加

python 复制代码
# 查看精确率、召回率、F1-score
from sklearn.metrics import classification_report

report = classification_report(y_test, y_predict, labels=[2, 4], target_names=["良性", "恶性"])

print(report)

运行结果:

support是样本数量

四、样本不均衡的情况

1、假设这样一个情况,总共有100个人,如果99个样本癌症,1个样本非癌症,不管怎样我全都预测正例(默认癌症为正例),准确率就为99%但是这样效果并不好,这就是样本不均衡下的评估问题

准确率:99%

召回率:99 / 99 = 100%

精确率:99 / 100 = 99%

F1-score:2*99%*100% / 199% = 99.497%

就是瞎猜,全都蒙成换了癌症,不负责任的模型

这种情况我们是要避免的,我们目前学习到的这些分类指标都不能反映出它的问题所在

样本不均衡,正样本太多,反例太少

五、ROC曲线与AUC指标

1、ROC曲线

蓝色的线是ROC曲线

2、AUC指标

ROC曲线和x轴、y轴包成的区域的面积

衡量好坏,我们看的是AUC指标,AUC越接近1越好,越接近0.5越不好

3、ROC曲线是怎么来的

TPR = TP / (TP + FN) - 就是召回率

所有真实类别为1的样本中,预测类别为1的比例

FPR = FP / (FP + FN)

所有真实类别为0的样本中,预测类别为1的比例

TPR是正例的召回率,FPR是反例的召回率

ROC曲线就是由TPR和FPR这两个指标构成的

当TPR=FPR:

正例的召回率、反例的召回率都为1,说明是在瞎猜,就是红色的斜线,面积是 1*1/2 = 0.5

当TPR>FPR:

TPR接近于1,FPR接近于0,就是接近于Perfect Classification,面积是 1*1=1

当TPR<FPR:

就是一条反曲线,做反向预测用

4、AUC的意义

(1)AUC的概率意义是随机取一对正负样本,正样本得分大于负样本的概率

(2)AUC的最小值为0.5,最大值为1,取值越高越好

(3)AUC=1,完美分类器,采用这个预测模型时,不管设定什么阈值都能得出完美预测。绝大多数预测的场合,不存在完美分类器

(4)0.5<AUC<1,优于随机猜测。这个分类器(模型)妥善设定阈值的话,能有预测价值

(5)最终AUC的范围在[0.5, 1]之间,并且越接近1越好

六、AUC的计算API

1、sklearn.metrics.roc_auc_score(y_true, y_score)

计算ROC曲线面积,即AUC值

y_true:每个样本的真实类别,必须传0(反例),1(正例)

y_score:可以是预测得分,可以是正例的估计概率、置信值或者分类器方法的返回值

2、代码

python 复制代码
y_test.head()

# y_true:每个样本的真实类别,必须传0(反例),1(正例)
# 将y_test转换成0,1
y_true = np.where(y_test > 3, 1, 0)

y_true

from sklearn.metrics import roc_auc_score

roc_auc_score(y_true, y_predict)

运行结果:

七、小结

AUC只能用来评价二分类

AUC非常适合评价样本不平衡中的分类器性能

相关推荐
Chef_Chen38 分钟前
从0开始学习机器学习--Day13--神经网络如何处理复杂非线性函数
神经网络·学习·机器学习
Troc_wangpeng39 分钟前
R language 关于二维平面直角坐标系的制作
开发语言·机器学习
-Nemophilist-1 小时前
机器学习与深度学习-1-线性回归从零开始实现
深度学习·机器学习·线性回归
艾派森2 小时前
大数据分析案例-基于随机森林算法的智能手机价格预测模型
人工智能·python·随机森林·机器学习·数据挖掘
3 小时前
开源竞争-数据驱动成长-11/05-大专生的思考
人工智能·笔记·学习·算法·机器学习
忘梓.3 小时前
划界与分类的艺术:支持向量机(SVM)的深度解析
机器学习·支持向量机·分类
Chef_Chen3 小时前
从0开始机器学习--Day17--神经网络反向传播作业
python·神经网络·机器学习
MarkHD4 小时前
第十一天 线性代数基础
线性代数·决策树·机器学习
打羽毛球吗️4 小时前
机器学习中的两种主要思路:数据驱动与模型驱动
人工智能·机器学习
小馒头学python4 小时前
机器学习是什么?AIGC又是什么?机器学习与AIGC未来科技的双引擎
人工智能·python·机器学习