关系识别分类任务的评估指标: precision、recall、f1-score. 理解混淆矩阵

每天八杯水D2024-12-20 14:30

理解TP/FP/FN

TP: 真实关系为A，预测关系也为A。
FP: 预测为关系A，但真实关系不为A
FN: 真实关系为A，但预测关系为其他关系。

代码

python 复制代码

import matplotlib
matplotlib.use('Agg')
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.metrics import confusion_matrix, ConfusionMatrixDisplay

# 类别标签顺序
labels = ['instance of', 'has part']

# 真实关系标签与模型预测
y_true = ['instance of', 'instance of', 'instance of', 'instance of', 'has part', 'has part']
y_pred = ['instance of', 'instance of', 'has part', 'has part', 'has part', 'instance of']

# 计算混淆矩阵，显式指定标签顺序
cm = confusion_matrix(y_true, y_pred, labels=labels)

# 显示混淆矩阵
disp = ConfusionMatrixDisplay(confusion_matrix=cm, display_labels=labels)
disp.plot(cmap=plt.cm.Blues)

# 旋转x轴标签，优化显示
plt.xticks(rotation=45)
plt.yticks(rotation=0)
plt.tight_layout()

# 保存图像
plt.savefig('confusion_matrix.png')

# 每个类别的pre/recall/f1/support
precision, recall, f1, support = precision_recall_fscore_support(y_true, y_pred, labels=labels)

# 初始化字典存储 TP、FP、FN
results = {label: {'TP': 0, 'FP': 0, 'FN': 0} for label in labels}

# 通过 precision, recall 和 support 反推出每个类别的 TP、FP 和 FN
for i, label in enumerate(labels):
    TP = int(support[i] * recall[i])  # recall = TP / (TP + FN)
    FN = support[i] - TP             # FN = support - TP
    FP = int(TP / precision[i]) - TP if precision[i] > 0 else 0  # precision = TP / (TP + FP)

    results[label]['TP'] = TP
    results[label]['FP'] = FP
    results[label]['FN'] = FN

# 输出结果
for label in labels:
    print(f"类别: {label}")
    print(f"  TP: {results[label]['TP']}")
    print(f"  FP: {results[label]['FP']}")
    print(f"  FN: {results[label]['FN']}")

混淆矩阵

True Positive (TP)：对角线上数值（预测正确）。
False Positive (FP)：同一列中，非对角线上的数值（预测为某类但真实不是）。
False Negative (FN)：同一行中，非对角线上的数值（真实为某类但预测不是）。

演示计算 instance of 类别的TP/FP/FN：

TP=2
FP=1
FN=2