深度学习之模型评估Evaluation Metric

本文探讨深度学习模型评估中的关键指标,如精度、混淆矩阵,以及为何精度并非最佳评价标准。通过实例解析Precision、Recall和F1分数的含义,以及如何通过ROC曲线理解模型性能。重点在于理解这些指标在实际应用中的权衡和选择。
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深度学习之模型评估Evaluation Metric


精度Accuracy

精度是指测试正确的与全部测试样例的比值。
A c c u r a c y = N u m b e r o f c o r r e c t p r e d i c t i o n s T o t a l n u m b e r o f p r e d i c t i o n s m a d e Accuracy = \frac{Number of correct predictions}{Total number of predictions made} Accuracy=TotalnumberofpredictionsmadeNumberofcorrectpredictions
但是精度有误导性。比如说我们有100个测试样本,我们正确预测了98个,有两个预测失败,但是我们不知道是哪两个!

混淆矩阵

真实|预测PositiveNegative
PositiveTrue Positive(TP)False Positive(FP)
NegativeFalse Negateive(FN)True Negative(TN)

为了更加方便的表示预测结果与真实结果之间的差距,我们可以利用混淆矩阵来表示。
TP表示真阳,实际阳性,预测阳性
FP表示假阳,实际阴性,预测阳性
TN表示真阴,实际阴性,预测阴性
FN表示假阴,实际阳性,预测阴性
A c c u r a c y = T P + T N T P + F P + T N + F N Accuracy = \frac{TP+TN}{TP+FP+TN+FN} Accuracy=TP+FP+TN+FNTP+TN
Accuracy表示预测到正确的(包括阳性和阴性)与全部预测样本的比值。
P r e c i s i o n = T P T P + F P Precision = \frac{TP}{TP + FP} Precision=TP+FPTP
Prcision表示真阳与预测结果中阳性(真阳和假阳)的比值。
R e c a l l = T P T P + F N Recall = \frac{TP}{TP+FN} Recall=TP+FNTP
Recall表示真阳与实际阳性(真阳和假阴)的比值。
一个好的模型Precision和Recall都要高。
例如:
1、有100个样本,实际50个阳性,50个阴性。成功预测了一个为真阳,其他的全部预测为阴性。这种情况下:TP = 1, FP = 0, FN = 49, TN = 50。Precison = 100%(预测一个为阳性,并且是真阳)但是Recall = 2%!!!这样显然是不行的。
2、有100个样本,实际50个阳性,50个阴性。全部预测为阳性。这种情况下TP = 50,FP = 50,FN = 0, TN = 0。Precision = 50%,Recall = 100%。
这样显然也是不行的。所以要结合这两个,这就引入出下面的F1值。
小记:TP,FP都是预测为P,TN,FN都是预测为N。带P的都是预测为P,带N的都是预测为N。带T的都是真的,带N的都是反的。T和F指的是实际值,P与N是预测值
F 1 = 2 ∗ P r e c i s i o n ∗ R e c a l l P r e c i s i o n + R e c a l l F1 = \frac{2*Precision*Recall}{Precision + Recall} F1=Precision+Recall2PrecisionRecall
T P R = T P T P + F N TPR = \frac{TP}{TP + FN} TPR=TP+FNTP
TPR 与 Recall一样,都是真阳在实际阳性中的比例
F P R = F P F P + T N FPR = \frac{FP}{FP + TN} FPR=FP+TNFP
FPR是假阳在实际阴性中的比例
ROC曲线如下图:
在这里插入图片描述

总结

TP,FP都是预测为P,TN,FN都是预测为N。带P的都是预测为P,带N的都是预测为N。带T的都是真的,带N的都是反的。T和F指的是实际值,P与N是预测值

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