準確率 精確率 召回率

2021-08-10 02:47:15 字數 2260 閱讀 6243

準確率(accuracy),精確率(precision)和召回率(recall)

[2]是資訊檢索,人工智慧,和搜尋引擎的設計中很重要的幾個概念和指標。中文中這幾個評價指標翻譯各有不同,所以一般情況下推薦使用英文。

先假定乙個具體場景作為例子。

假如某個班級有男生80人,女生20人,共計100人.目標是找出所有女生.

某人挑選出50個人,其中20人是女生,另外還錯誤的把30個男生也當作女生挑選出來了.

作為評估者的你需要來評估(evaluation)下他的工作

首先我們可以計算準確率(accuracy),其定義是: 對於給定的測試資料集,分類器正確分類的樣本數與總樣本數之比。也就是損失函式是0-1損失時測試資料集上的準確率

[3].這樣說聽起來有點抽象,簡單說就是,前面的場景中,實際情況是那個班級有男的和女的兩類,某人(也就是定義中所說的分類器)他又把班級中的人分為男女兩類。accuracy需要得到的是此君

分正確的人佔

總人數的比例。很容易,我們可以得到:他把其中70(20女+50男)人判定正確了,而總人數是100人,所以它的accuracy就是70 %(70 / 100).

由準確率,我們的確可以在一些場合,從某種意義上得到乙個分類器是否有效,但它並不總是能有效的評價乙個分類器的工作。舉個例子,google抓取了argcv 100個頁面,而它索引中共有10,000,000個頁面,隨機抽乙個頁面,分類下,這是不是argcv的頁面呢?如果以accuracy來判斷我的工作,那我會把所有的頁面都判斷為"不是argcv的頁面",因為我這樣效率非常高(return false,一句話),而accuracy已經到了99.999%(9,999,900/10,000,000),完爆其它很多分類器辛辛苦苦算的值,而我這個演算法顯然不是需求期待的,那怎麼解決呢?這就是precision,recall和f1-measure出場的時間了.

在說precision,recall和f1-measure之前,我們需要先需要定義tp,fn,fp,tn四種分類情況.

按照前面例子,我們需要從乙個班級中的人中尋找所有

女生,如果把這個任務當成乙個分類器的話,那麼女生就是我們需要的,而男生不是,所以我們稱女生為"正類",而男生為"負類".

相關(relevant),正類

無關(nonrelevant),負類

被檢索到(retrieved)

true positives(tp 正類判定為正類,例子中就是正確的判定"這位是女生")

false positives(fp 負類判定為正類,"存偽",例子中就是分明是男生卻判斷為女生,當下偽娘橫行,這個錯常有人犯)

未被檢索到(not retrieved)

false negatives(fn 正類判定為負類,"去真",例子中就是,分明是女生,這哥們卻判斷為男生--梁山伯同學犯的錯就是這個)

true negatives(tn 負類判定為負類,也就是乙個男生被判斷為男生,像我這樣的純爺們一準兒就會在此處)

通過這張表,我們可以很容易得到例子中這幾個分類的值:tp=20,fp=30,fn=0,tn=50.

精確率(precision)的公式是

,它計算的是所有被檢索到的item(tp+fp)中,"應該被檢索到的item(tp)」佔的比例。

在例子中就是希望知道此君得到的所有人中,正確的人(也就是女生)占有的比例.所以其precision也就是40%(20女生/(20女生+30誤判為女生的男生)).

召回率(recall)的公式是

,它計算的是所有檢索到的item(tp)佔所有"應該被檢索到的item(tp+fn)"的比例。

在例子中就是希望知道此君得到的女生佔本班中所有女生的比例,所以其recall也就是100%(20女生/(20女生+ 0 誤判為男生的女生))

前文中提到f1-measure的計算公式是

其推導其實也很簡單。

定義:,

定義為

和 的 調和平均數。

可得:「精確率」與「召回率」雖然沒有必然的關係(從上面公式中可以看到),然而在大規模資料集合中,這兩個指標卻是相互制約的。

[4]由於「檢索策略」並不完美,希望更多相關的文件被檢索到時,放寬「檢索策略」時,往往也會伴隨出現一些不相關的結果,從而使準確率受到影響。

而希望去除檢索結果中的不相關文件時,務必要將「檢索策略」定的更加嚴格,這樣也會使有一些相關的文件不再能被檢索到,從而使召回率受到影響。

凡是涉及到大規模資料集合的檢索和選取,都涉及到「召回率」和「精確率」這兩個指標。而由於兩個指標相互制約,我們通常也會根據需要為「檢索策略」選擇乙個合適的度,不能太嚴格也不能太鬆,尋求在召回率和精確率中間的乙個平衡點。這個平衡點由具體需求決定。

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精確率是針對我們 結果而言的,它表示的是 為正的樣本中有多少是真正的正樣本。那麼 為正就有兩種可能了,一種就是把正類 為正類 tp 另一種就是把負類 為正類 fp 也就是 召回率是針對我們原來的樣本而言的,它表示的是樣本中的正例有多少被 正確了。那也有兩種可能,一種是把原來的正類 成正類 tp 另一...

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正項資料 負項資料 為正項 positives true positive tp 正項資料被 為正項的數量 false positive fp 負項資料被 成正項的數量 為負項 negatives false negative fn 正項資料被 為負項的數量 true negative tn 負項資...

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正確肯定 真正例,true positive,tp 為真,實際為真 正確否定 真反例,true negative,tn 為假,實際為假 錯誤肯定 假正例,false positive,fp 為真,實際為假 錯誤否定 假反例,false negative,fn 為假,實際為真。樣例總數為 tp fp ...