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绘制分类器的ROC曲线

是一种评估二分类模型性能的常用方法。ROC(Receiver Operating Characteristic)曲线是以真正例率(True Positive Rate,TPR)为纵轴,假正例率(False Positive Rate,FPR)为横轴绘制的曲线。

ROC曲线可以直观地展示分类器在不同阈值下的性能表现。在ROC曲线上,横轴表示FPR,即被错误地判定为正例的负例样本比例;纵轴表示TPR,即正确地判定为正例的正例样本比例。ROC曲线越靠近左上角,说明分类器的性能越好。

绘制ROC曲线的步骤如下:

  1. 收集分类器的预测结果和真实标签。
  2. 根据分类器的预测结果,按照不同的阈值将样本划分为正例和负例。
  3. 计算每个阈值下的TPR和FPR。
    • TPR = TP / (TP + FN),其中TP表示真正例数,FN表示假负例数。
    • FPR = FP / (FP + TN),其中FP表示假正例数,TN表示真负例数。
  4. 绘制ROC曲线,将不同阈值下的TPR和FPR连接起来。

ROC曲线的优势在于不受样本不平衡问题的影响,能够全面评估分类器的性能。同时,可以通过计算ROC曲线下的面积(AUC,Area Under Curve)来量化分类器的性能,AUC值越大,分类器的性能越好。

应用场景:

  • 评估二分类模型的性能:ROC曲线可以帮助我们判断分类器在不同阈值下的表现,选择合适的阈值来平衡TPR和FPR。
  • 比较不同分类器的性能:通过比较不同分类器的ROC曲线和AUC值,可以选择性能更好的分类器。
  • 优化模型参数:通过观察ROC曲线的形状,可以调整分类器的参数,提升模型性能。

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    Precision=TP/(TP+FP) Recall=TP/(总的正样本)=TP/(TP+FN) # 这个时候的 TPR=TP/(TP+FN)=Recall # 真正例率 FPR=FP/(TN+FP) # PR曲线 横Recall,纵Precision PR曲线的绘制 场景:有限样本。 方法:固定分类阈值(比如0.5),对分类器的预测结果按照置信度进行降序排序,然后按此顺序对样例进行预测,每次可以计算出当前的查全率(Recall)和查准率(Precision),然后以此作图,绘制出P-R曲线。(疑惑??:P-R曲线是按照固定的分类阈值,还是按照西瓜书所讲,按照置信度降序的顺序,逐个把样本作为正例进行预测??我做商汤的笔试题,是采取固定分类阈值的策略) ROC曲线 横FPR,纵TPR,理想的情况是TPR=1,FPR=0,一般来说,FPR增大,则TPR也会跟着增大。 ROC曲线的绘制: 场景:有限样本。 方法:卡阈值,对学习器的预测结果排序,排在前面的是最可能为正例的样本,最后的是最不可能的样本,然后计算不同阈值下的TPR和FPR值,绘制出曲线。 卡阈值作为正负样本的判定依据,阈值较高时,Precision比较大,阈值较低时,Recall较大。(推荐的话,想Precision较大,用户希望排名靠前的推荐是自己想要的,刑侦的话希望Recall较大,不错过一个犯人) AUC:ROC曲线下面积。 PR和ROC曲线应用范围: 1.当正负样本比例差不多的时候,两者区别不大。 2.PR曲线比ROC曲线更加关注正样本,而ROC则兼顾了两者。 3.AUC越大,反映出正样本的预测结果更加靠前。(推荐的样本更能符合用户的喜好) 4.当正负样本比例失调时,比如正样本1个,负样本100个,则ROC曲线变化不大,此时用PR曲线更加能反映出分类器性能的好坏。 5.PR曲线和ROC绘制的方法不一样。

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