sklearn—roc_curve,roc_auc_score

python 复制代码
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.datasets import fetch_openml
from sklearn.linear_model import SGDClassifier
from sklearn.metrics import roc_curve
from sklearn.model_selection import cross_val_predict
from sklearn.metrics import roc_auc_score

# 加载数据
mnist = fetch_openml('mnist_784', version=1, parser='auto')
X, y = mnist['data'], mnist['target']
X = np.array(X)
y = np.array(y)

# 划分训练集和测试集
X_train, X_test, y_train, y_test = X[:60000], X[60000:], y[:60000], y[60000:]

# 打乱训练集
shuffle_index = np.random.permutation(60000)
X_train, y_train = X_train[shuffle_index], y_train[shuffle_index]

# 创建二元标签
y_train_5 = (y_train == '5')
y_test_5 = (y_test == '5')

# 训练模型
clf = SGDClassifier(random_state=42)
clf.fit(X_train, y_train_5)

# 使用交叉验证预测获取决策分数
y_scores = cross_val_predict(clf, X_train, y_train_5, method="decision_function")

# 计算ROC曲线
fpr, tpr, thresholds = roc_curve(y_train_5, y_scores)

# 绘制ROC曲线
plt.plot(fpr, tpr, label="ROC Curve")
plt.xlabel('False Positive Rate')
plt.ylabel('True Positive Rate')
plt.title('ROC Curve')
plt.legend(loc="lower right")
plt.show()

# 计算ROC曲线下面积auc
auc = roc_auc_score(y_train_5, y_scores)
print(auc)

1. 使用交叉验证预测获取决策分数

y_scores = cross_val_predict(clf, X_train, y_train_5, method="decision_function")

获取模型对每个样本的决策分数,这些分数随后被用于计算ROC曲线和AUC分数,以评估模型对于识别数字"5"的性能。

在分类任务中,很多模型不仅可以输出预测类别,还可以输出一个决策分数或概率估计,表示模型对每个类别的置信度。对于二分类问题,SGDClassifier 默认的决策函数返回的是样本属于正类的分数。通过指定 method="decision_function" ,cross_val_predict 将为每个输入样本返回这个决策分数,而非直接的分类预测(正类或负类)。

2. 计算ROC曲线

fpr, tpr, thresholds = roc_curve(y_train_5, y_scores)

计算 ROC 曲线的各个点,并返回假正例率(False Positive Rate, FPR)、真正例率(True Positive Rate, TPR)以及用于生成这些率的决策阈值(Thresholds)。

3. 计算ROC曲线下面积auc

auc = roc_auc_score(y_train_5, y_scores)

4. thresholds、auc

阈值(Thresholds)

在分类任务中,模型通常输出一个连续的决策分数或概率估计来表示样本属于某个类别的置信度。通过设置不同的阈值,这些连续的分数会被转换为二元的分类结果(例如,正类或负类)。调整阈值会影响到模型的TPR和FPR,进而影响模型的性能表现。

曲线下面积(Area Under the Curve, AUC)

AUC是ROC曲线下的面积,提供了一个量化模型在所有可能的分类阈值下性能的方式。AUC的值介于0和1之间,一个完美的分类器的AUC为1,而一个完全随机的分类器的AUC为0.5。AUC越接近1,表示模型的性能越好。

5. 运行结果


相关推荐
梯度下降者1 小时前
机器学习算法和架构在 MLOps 框架下的工程实践
机器学习·mlops·特征工程·模型管理·服务化
Jsundoku3 小时前
第四章 机器学习 -- 马尔可夫决策过程
人工智能·机器学习·马尔可夫决策过程
lpfasd1233 小时前
推荐算法进化史
算法·机器学习·推荐算法
小奶包他干奶奶13 小时前
AI学习——1、机器学习概念
人工智能·机器学习
Angeldream12318 小时前
第 10 章 医学影像伦理与安全
图像处理·人工智能·python·安全·机器学习·医学影像
吕布辕门19 小时前
DeepSeek 大模型落地应用与价值实现指南
人工智能·机器学习
龙腾AI白云19 小时前
大模型检索增强生成(RAG)的技术原理与架构设计
数据库·python·机器学习·知识图谱
夏天的清晨21 小时前
聚类与2-OPT
人工智能·机器学习·聚类
FanfanZainuli21 小时前
减肥APP智能化技术演进:从“内容推荐“到“AI驱动的个性化闭环“
人工智能·深度学习·机器学习
Light601 天前
每晚 1000 万条警报:望远镜的瓶颈已经变成算法
机器学习·ai for science·超新星·引力透镜·vera rubin 天文台·事件警报