比较各种分类模型的最佳方法是什么?

数据挖掘 机器学习 神经网络 深度学习 分类
2022-01-24 15:22:05

如果我有两个分类器,例如神经网络和支持向量机,现在我想知道识别哪个是好的分类器的最佳方法是基于分类准确度还是通过分析混淆矩阵或平均精度分数 f1分数等

我在大多数与图像分类相关的论文中看到,他们只以分类精度作为参数来比较不同的模型。

3个回答

由于您要解决的问题是图像分类,因此分类准确度是比较的适当衡量标准。您还可以考虑 Precision、Recall 和 F1 指标(针对多类问题)。见下文,有关于这些多类指标的扩展描述。

多类分类问题的 ROC 曲线下面积的简单概括

另一个合适的指标是 AUC/ROC,考虑到多类情况,必须对其进行扩展。请参阅下面的链接

接收器工作特性 (ROC)

免责声明,为不同的案例研究引入了许多评估参数和测试平台。您的问题的答案是什么是我的最佳参数,取决于不同的方面,例如您的问题领域(医学图像处理、语音处理等)、数据集的类型(平衡或不平衡) ,以及您的分类类型(二分类或多分类)。

PyCM是一个 Python 模块,它为您提供各种参数,以便分析您的混淆矩阵并通过各种参数和测试平台比较不同的 CM。

有一个使用这个模块的简单代码:

>>> from pycm import *
>>> y_actu = [2, 0, 2, 2, 0, 1, 1, 2, 2, 0, 1, 2] # or y_actu = numpy.array([2, 0, 2, 2, 0, 1, 1, 2, 2, 0, 1, 2])
>>> y_pred = [0, 0, 2, 1, 0, 2, 1, 0, 2, 0, 2, 2] # or y_pred = numpy.array([0, 0, 2, 1, 0, 2, 1, 0, 2, 0, 2, 2])
>>> cm = ConfusionMatrix(actual_vector=y_actu, predict_vector=y_pred) # Create CM From Data
>>> cm.classes
[0, 1, 2]
>>> cm.table
{0: {0: 3, 1: 0, 2: 0}, 1: {0: 0, 1: 1, 2: 2}, 2: {0: 2, 1: 1, 2: 3}}
>>> print(cm)
Predict          0        1        2        
Actual
0                3        0        0        
1                0        1        2        
2                2        1        3        




Overall Statistics : 

95% CI                                                           (0.30439,0.86228)
Bennett_S                                                        0.375
Chi-Squared                                                      6.6
Chi-Squared DF                                                   4
Conditional Entropy                                              0.95915
Cramer_V                                                         0.5244
Cross Entropy                                                    1.59352
Gwet_AC1                                                         0.38931
Joint Entropy                                                    2.45915
KL Divergence                                                    0.09352
Kappa                                                            0.35484
Kappa 95% CI                                                     (-0.07708,0.78675)
Kappa No Prevalence                                              0.16667
Kappa Standard Error                                             0.22036
Kappa Unbiased                                                   0.34426
Lambda A                                                         0.16667
Lambda B                                                         0.42857
Mutual Information                                               0.52421
Overall_ACC                                                      0.58333
Overall_RACC                                                     0.35417
Overall_RACCU                                                    0.36458
PPV_Macro                                                        0.56667
PPV_Micro                                                        0.58333
Phi-Squared                                                      0.55
Reference Entropy                                                1.5
Response Entropy                                                 1.48336
Scott_PI                                                         0.34426
Standard Error                                                   0.14232
Strength_Of_Agreement(Altman)                                    Fair
Strength_Of_Agreement(Cicchetti)                                 Poor
Strength_Of_Agreement(Fleiss)                                    Poor
Strength_Of_Agreement(Landis and Koch)                           Fair
TPR_Macro                                                        0.61111
TPR_Micro                                                        0.58333

Class Statistics :

Classes                                                          0                       1                       2                       
ACC(Accuracy)                                                    0.83333                 0.75                    0.58333                 
BM(Informedness or bookmaker informedness)                       0.77778                 0.22222                 0.16667                 
DOR(Diagnostic odds ratio)                                       None                    4.0                     2.0                     
ERR(Error rate)                                                  0.16667                 0.25                    0.41667                 
F0.5(F0.5 score)                                                 0.65217                 0.45455                 0.57692                 
F1(F1 score - harmonic mean of precision and sensitivity)        0.75                    0.4                     0.54545                 
F2(F2 score)                                                     0.88235                 0.35714                 0.51724                 
FDR(False discovery rate)                                        0.4                     0.5                     0.4                     
FN(False negative/miss/type 2 error)                             0                       2                       3                       
FNR(Miss rate or false negative rate)                            0.0                     0.66667                 0.5                     
FOR(False omission rate)                                         0.0                     0.2                     0.42857                 
FP(False positive/type 1 error/false alarm)                      2                       1                       2                       
FPR(Fall-out or false positive rate)                             0.22222                 0.11111                 0.33333                 
G(G-measure geometric mean of precision and sensitivity)         0.7746                  0.40825                 0.54772                 
LR+(Positive likelihood ratio)                                   4.5                     3.0                     1.5                     
LR-(Negative likelihood ratio)                                   0.0                     0.75                    0.75                    
MCC(Matthews correlation coefficient)                            0.68313                 0.2582                  0.16903                 
MK(Markedness)                                                   0.6                     0.3                     0.17143                 
N(Condition negative)                                            9                       9                       6                       
NPV(Negative predictive value)                                   1.0                     0.8                     0.57143                 
P(Condition positive)                                            3                       3                       6                       
POP(Population)                                                  12                      12                      12                      
PPV(Precision or positive predictive value)                      0.6                     0.5                     0.6                     
PRE(Prevalence)                                                  0.25                    0.25                    0.5                     
RACC(Random accuracy)                                            0.10417                 0.04167                 0.20833                 
RACCU(Random accuracy unbiased)                                  0.11111                 0.0434                  0.21007                 
TN(True negative/correct rejection)                              7                       8                       4                       
TNR(Specificity or true negative rate)                           0.77778                 0.88889                 0.66667                 
TON(Test outcome negative)                                       7                       10                      7                       
TOP(Test outcome positive)                                       5                       2                       5                       
TP(True positive/hit)                                            3                       1                       3                       
TPR(Sensitivity, recall, hit rate, or true positive rate)        1.0                     0.33333                 0.5  

>>> cm.matrix()
Predict          0        1        2        
Actual
0                3        0        0        
1                0        1        2        
2                2        1        3        

>>> cm.normalized_matrix()
Predict          0              1              2              
Actual
0                1.0            0.0            0.0            
1                0.0            0.33333        0.66667        
2                0.33333        0.16667        0.5 

还要考虑的一件事是假阳性/阴性的影响。如果没有这些信息,就很难帮助您使用正确的指标。

例如,批准汽车贷款的模型与筛查癌症的模型可能需要进行完全不同的评估。

维基百科文章是一个很好的起点。