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R yardstick average_precision 查準率曲線下麵積


average_precision()pr_auc() 的替代方案,它避免了當 recall == 0precision 的值應該是什麽的任何歧義,並且還沒有任何誤報值(有人說它應該是 0 ,其他人說 1 ,其他人說未定義)。

它計算從 pr_curve() 返回的精度值的加權平均值,其中權重是召回率相對於先前閾值的增加。完整曲線請參見pr_curve()

用法

average_precision(data, ...)

# S3 method for data.frame
average_precision(
  data,
  truth,
  ...,
  estimator = NULL,
  na_rm = TRUE,
  event_level = yardstick_event_level(),
  case_weights = NULL
)

average_precision_vec(
  truth,
  estimate,
  estimator = NULL,
  na_rm = TRUE,
  event_level = yardstick_event_level(),
  case_weights = NULL,
  ...
)

參數

data

包含 truth... 指定的列的 data.frame

...

一組不帶引號的列名稱或一個或多個 dplyr 選擇器函數,用於選擇哪些變量包含類概率。如果 truth 是二進製,則僅應選擇 1 列,並且它應對應於 event_level 的值。否則,列的數量應與 truth 的因子級別一樣多,並且列的順序應與 truth 的因子級別相同。

truth

真實類結果的列標識符(即 factor )。這應該是一個不帶引號的列名,盡管此參數是通過表達式傳遞的並且支持quasiquotation(您可以不帶引號的列名)。對於 _vec() 函數,一個 factor 向量。

estimator

"binary""macro""macro_weighted" 之一指定要完成的平均類型。 "binary" 僅與兩類情況相關。另外兩個是計算多類指標的通用方法。默認會根據 truth 自動選擇 "binary""macro"

na_rm

logical 值,指示在計算繼續之前是否應剝離 NA 值。

event_level

單個字符串。 "first""second" 指定將truth 的哪個級別視為"event"。此參數僅適用於 estimator = "binary" 。默認使用內部幫助程序,通常默認為 "first" ,但是,如果設置了已棄用的全局選項 yardstick.event_first ,則將使用該幫助程序並發出警告。

case_weights

案例權重的可選列標識符。這應該是一個不帶引號的列名稱,其計算結果為 data 中的數字列。對於 _vec() 函數,一個數值向量。

estimate

如果truth是二進製的,對應於 "relevant" 類的類概率的數值向量。否則,矩陣的列數與因子級別一樣多truth.假設它們的順序與 truth 的級別相同。

tibble 包含列 .metric.estimator.estimate 以及 1 行值。

對於分組 DataFrame ,返回的行數將與組數相同。

對於 average_precision_vec() ,單個 numeric 值(或 NA )。

細節

平均精度的計算是精度值的加權平均值。假設您有從 pr_curve() 返回的 n 行,則它是從 2n 的總和,將精度值 p_i 乘以超過先前閾值 r_i - r_(i-1) 的召回率增加值。

AP = \sum (r_{i} - r_{i-1}) * p_i

通過從2n 求和,精度值p_1 永遠不會被使用。雖然 pr_curve() 返回 p_1 的值,但從技術上講,它未定義為 tp / (tp + fp) 以及 tp = 0fp = 0 。常見的約定是使用 1 代替 p_1 ,但該指標具有避免歧義的良好特性。另一方麵,隻要有一些事件(p),r_1就定義良好,並且它是tp / ptp = 0,所以r_1 = 0

p_1 定義為 1 時,average_precision()roc_auc() 值通常非常接近。

多級

此指標可使用宏觀平均和宏觀加權平均。如果提供了超過 2 個級別的 truth 因子,則默認選擇宏平均。否則,將進行標準二進製計算。有關詳細信息,請參閱vignette("multiclass", "yardstick")

相關級別

在計算二元分類指標時,對於哪個因子級別應自動被視為 "event" 或 "positive" 結果,沒有通用約定。在 yardstick 中,默認使用第一級。要更改此設置,請將參數 event_level 更改為 "second" 以將因子的最後一個級別視為感興趣級別。對於涉及 one-vs-all 比較(例如宏平均)的多類擴展,此選項將被忽略,並且 "one" 級別始終是相關結果。

也可以看看

pr_curve() 用於計算全精度召回曲線。

pr_auc() 用於使用梯形規則計算精確召回曲線下的麵積。

其他類概率指標:brier_class() , classification_cost() , gain_capture() , mn_log_loss() , pr_auc() , roc_auc() , roc_aunp() , roc_aunu()

例子

# ---------------------------------------------------------------------------
# Two class example

# `truth` is a 2 level factor. The first level is `"Class1"`, which is the
# "event of interest" by default in yardstick. See the Relevant Level
# section above.
data(two_class_example)

# Binary metrics using class probabilities take a factor `truth` column,
# and a single class probability column containing the probabilities of
# the event of interest. Here, since `"Class1"` is the first level of
# `"truth"`, it is the event of interest and we pass in probabilities for it.
average_precision(two_class_example, truth, Class1)
#> # A tibble: 1 × 3
#>   .metric           .estimator .estimate
#>   <chr>             <chr>          <dbl>
#> 1 average_precision binary         0.947

# ---------------------------------------------------------------------------
# Multiclass example

# `obs` is a 4 level factor. The first level is `"VF"`, which is the
# "event of interest" by default in yardstick. See the Relevant Level
# section above.
data(hpc_cv)

# You can use the col1:colN tidyselect syntax
library(dplyr)
hpc_cv %>%
  filter(Resample == "Fold01") %>%
  average_precision(obs, VF:L)
#> # A tibble: 1 × 3
#>   .metric           .estimator .estimate
#>   <chr>             <chr>          <dbl>
#> 1 average_precision macro          0.617

# Change the first level of `obs` from `"VF"` to `"M"` to alter the
# event of interest. The class probability columns should be supplied
# in the same order as the levels.
hpc_cv %>%
  filter(Resample == "Fold01") %>%
  mutate(obs = relevel(obs, "M")) %>%
  average_precision(obs, M, VF:L)
#> # A tibble: 1 × 3
#>   .metric           .estimator .estimate
#>   <chr>             <chr>          <dbl>
#> 1 average_precision macro          0.617

# Groups are respected
hpc_cv %>%
  group_by(Resample) %>%
  average_precision(obs, VF:L)
#> # A tibble: 10 × 4
#>    Resample .metric           .estimator .estimate
#>    <chr>    <chr>             <chr>          <dbl>
#>  1 Fold01   average_precision macro          0.617
#>  2 Fold02   average_precision macro          0.625
#>  3 Fold03   average_precision macro          0.699
#>  4 Fold04   average_precision macro          0.685
#>  5 Fold05   average_precision macro          0.625
#>  6 Fold06   average_precision macro          0.656
#>  7 Fold07   average_precision macro          0.617
#>  8 Fold08   average_precision macro          0.659
#>  9 Fold09   average_precision macro          0.632
#> 10 Fold10   average_precision macro          0.611

# Weighted macro averaging
hpc_cv %>%
  group_by(Resample) %>%
  average_precision(obs, VF:L, estimator = "macro_weighted")
#> # A tibble: 10 × 4
#>    Resample .metric           .estimator     .estimate
#>    <chr>    <chr>             <chr>              <dbl>
#>  1 Fold01   average_precision macro_weighted     0.750
#>  2 Fold02   average_precision macro_weighted     0.745
#>  3 Fold03   average_precision macro_weighted     0.794
#>  4 Fold04   average_precision macro_weighted     0.757
#>  5 Fold05   average_precision macro_weighted     0.740
#>  6 Fold06   average_precision macro_weighted     0.747
#>  7 Fold07   average_precision macro_weighted     0.751
#>  8 Fold08   average_precision macro_weighted     0.759
#>  9 Fold09   average_precision macro_weighted     0.714
#> 10 Fold10   average_precision macro_weighted     0.742

# Vector version
# Supply a matrix of class probabilities
fold1 <- hpc_cv %>%
  filter(Resample == "Fold01")

average_precision_vec(
   truth = fold1$obs,
   matrix(
     c(fold1$VF, fold1$F, fold1$M, fold1$L),
     ncol = 4
   )
)
#> [1] 0.6173363

相關用法


注:本文由純淨天空篩選整理自Max Kuhn等大神的英文原創作品 Area under the precision recall curve。非經特殊聲明,原始代碼版權歸原作者所有,本譯文未經允許或授權,請勿轉載或複製。