← SŁOWNIK LOTNICZY
0-9 A B C D E F G H I J K L M N O P R S T U V W Z
Słownik lotniczy

Czym jest macierz pomyłek?

Machine Learning · Model Evaluation 8 języki
Definicja
Macierz pomyłek to tabela, która zlicza, ile elementów każdej rzeczywistej klasy model klasyfikacyjny przypisał do każdej przewidywanej klasy.

Macierz pomyłek to tabela, która zlicza, ile elementów każdej rzeczywistej klasy model klasyfikacyjny przypisał do każdej przewidywanej klasy. Nazywa się ją też macierzą błędów (error matrix).

Jak ją czytać

W scikit-learn każdy wiersz to klasa rzeczywista, a każda kolumna to klasa przewidywana. Komórka w wierszu i i kolumnie j zlicza obserwacje klasy rzeczywistej i, które model umieścił w klasie j. Inne teksty zamieniają osie, więc najpierw sprawdź etykiety.

Komórki na przekątnej to poprawne przewidywania. Komórki poza przekątną to błędy, a każda z nich pokazuje, z jaką klasą model pomylił którą.

Przypadek binarny

Model z dwiema klasami, pozytywną i negatywną, daje cztery komórki.

Przewidywane pozytywnePrzewidywane negatywne
Rzeczywiście pozytywneprawdziwie pozytywne (TP)fałszywie negatywne (FN)
Rzeczywiście negatywnefałszywie pozytywne (FP)prawdziwie negatywne (TN)

Fałszywie negatywny to rzeczywisty pozytyw, który model uznał za negatywny. Fałszywie pozytywny to rzeczywisty negatyw, który model uznał za pozytywny.

Metryki z komórek

  • Dokładność = (TP + TN) / wszystkie obserwacje.
  • Precyzja = TP / (TP + FP).
  • Czułość (recall) = TP / (TP + FN).
  • F1 = 2TP / (2TP + FP + FN).

Przykład z dokumentacji scikit-learn: 8 obserwacji daje TN = 2, FP = 1, FN = 2 i TP = 3. Dokładność wynosi 5/8 = 0,625, precyzja 3/4 = 0,75, czułość 3/5 = 0,6, a F1 6/9 = 0,67.

Dla więcej niż dwóch klas oblicz precyzję i czułość dla każdej klasy. Zrównoważona dokładność to średnia czułości wszystkich klas. Kappa Cohena i współczynnik korelacji Matthewsa (MCC) również korzystają z całej macierzy. Kappa mieści się między -1 a 1. MCC ma maksimum +1, a przy więcej niż dwóch klasach jego minimum mieści się między -1 a 0.

Dlaczego nie sama dokładność

Na danych niezbalansowanych dokładność może ukryć model, który nie znajduje niczego. Macierz pokazuje rzeczywiste pozytywy i to, dokąd trafiły, więc od razu ujawnia ten problem.

Często zadawane pytania

Czy wiersze to klasa rzeczywista, czy przewidywana?
Zależy od źródła. W scikit-learn każdy wiersz to klasa rzeczywista, a każda kolumna to klasa przewidywana. Inne teksty zamieniają osie. Przed odczytaniem liczb przeczytaj etykiety osi.
Jaka jest różnica między precyzją a czułością?
Precyzja to udział trafnych przewidywań pozytywnych: TP / (TP + FP). Czułość (recall) to udział rzeczywistych przypadków pozytywnych, które model znajduje: TP / (TP + FN). Czułość nazywa się też sensitivity.
Dlaczego sama dokładność nie wystarcza do oceny modelu?
Dokładność może być wysoka dla modelu, który jest bezużyteczny. Jeśli 99 z 100 elementów jest negatywnych, model, który zawsze przewiduje wynik negatywny, uzyska 99 procent. Macierz pokazuje ten problem, ponieważ każdy rzeczywisty pozytyw jest fałszywie negatywny.
Co pokazuje znormalizowana macierz pomyłek?
Pokazuje udziały zamiast liczności. W scikit-learn normalize='true' dzieli każdy wiersz przez jego sumę, więc komórka na przekątnej to czułość tej klasy. normalize='pred' dzieli każdą kolumnę, a normalize='all' dzieli przez liczbę obserwacji.

Bibliografia

sklearn-confusion-matrix-api
sklearn.metrics.confusion_matrix scikit-learn
google-ml-crash-course-metrics
Machine Learning Crash Course: Classification, accuracy, precision and recall Google for Developers
wikipedia-confusion-matrix
Confusion matrix Wikipedia

To wpis referencyjny. TarmacView świadczy usługi inspekcji dronami i nie sprzedaje sprzętu ani materiałów opisanych w tym słowniczku.

Rozpocznij Potrzebujesz weryfikacji oświetlenia lotniska? TarmacView sprawdza PAPI, oświetlenie pasa startowego i podejścia za pomocą drona, między ruchami statków powietrznych, i dostarcza raport zgodności przygotowany dla Twojego regulatora. Inspekcja nawierzchni i przeszkód jest w trakcie opracowywania.
Czytaj dalej

Dowiedz się więcej

03 STRONY
Precyzja, Czułość i Wynik F1 w Wykrywaniu Uszkodzeń
glossary

Precyzja, Czułość i Wynik F1 w Wykrywaniu Uszkodzeń

Precyzja, czułość i wynik F1 to metryki klasyfikacji używane do oceny wydajności modeli AI i uczenia maszynowego w wykrywaniu uszkodzeń nawierzchni i infrastruktury. Precyzja mierzy odsetek wykrytych uszkodzeń, które są prawidłowe, czułość mierzy odsetek rzeczywistych uszkodzeń, które zostały znalezione, a F1 jest ich średnią harmoniczną.

k-Najbliższych Sąsiadów (kNN)
glossary

k-Najbliższych Sąsiadów (kNN)

Algorytm k-najbliższych sąsiadów (kNN) przypisuje klasę przez głosowanie większościowe wśród k najbliższych zapisanych punktów. Jak działa, jak wybrać k i gdzie zawodzi.

Błąd pomiaru
glossary

Błąd pomiaru

Błąd pomiaru to wartość zmierzona wielkości minus wartość odniesienia tej wielkości. Błąd systematyczny i losowy oraz różnica między błędem a niepewnością.