Метрики

PR-AUC

PR-AUC

актуальноТекущий рабочий стандарт

Направления: Машинное обучение · Оценка моделей

Площадь под кривой –; честнее при редком положительном классе.

Ключевые тезисы

  • Базовый уровень равен доле положительного класса, а не 0.5.
  • Фокусируется именно на качестве по положительному классу.
  • Стандарт в поиске фрода, и редких событий.

Какую задачу решает

оценивает качество по кривой «точность — », то есть смотрит только на положительный класс. Истинно отрицательные в расчёт не входят вовсе, и именно поэтому метрика не разбавляется миллионами лёгких отрицательных примеров.

Практическое следствие: при сильном дисбалансе показывает то, что реально чувствует пользователь модели — сколько из её срабатываний оправданы. здесь не 0.5, как у , а доля положительного класса: при 1% положительных случайная модель даёт PR-AUC 0.01, и результат 0.35 означает улучшение в 35 раз.

Как правильно докладывать PR-AUC

« 0.35» само по себе не значит ничего: при доле положительных 40% это плохо, при доле 1% — превосходно. Правильная формулировка: «PR-AUC 0.35 при базовой линии 0.012, то есть в 29 раз лучше случайного». Ещё полезнее приложить одну рабочую точку: «при пороге, дающем 70%, составляет 22% — на каждые 100 срабатываний 22 настоящих, обработка займёт около 450 проверок в день».

Подробный разбор

2 подтемы — объяснения, формулы, примеры и интерактивные графики.

PR-кривая строится в координатах –. Её базовый уровень равен доле положительного класса: при 1% положительных случайная модель даёт ≈ 0.01, тогда как у неё 0.5.

Учитывает TNданет
База случайной модели0.5доля класса 1
Чувствительность к дисбалансунизкая (оптимистична)высокая (честная)
Когда выбиратьсбалансированные классыредкий положительный класс
На практике

Практическое правило: если положительных объектов меньше 5–10%, сравнивайте модели по , а оставьте как вспомогательное число.

Обозначения
  • размер топа выдачи (K) или номер позиции
  • суммирование по всем перечисленным элементам
Ступенчатая сумма — так считает average_precision_score
На практике

Линейная интерполяция PR-кривой (в отличие от ROC) даёт смещённую оценку — поэтому используйте AP, а не auc(recall, precision). Разница на несбалансированных данных бывает заметной.

Где применяется

  • Антифрод и Доли процента положительных: единственная метрика, показывающая правду.
  • Поиск и рекомендацииРелевантных документов мало относительно всей базы.
  • Медицинский скрининг редких заболеванийРаспространённость в популяции мала, вводит в заблуждение.
  • — прямое обобщение average на задачу .

Плюсы, минусы и альтернативы

Плюсы

  • Честно отражает качество при сильном дисбалансе.
  • Показывает то, что важно пользователю: долю оправданных срабатываний.
  • Не зависит от порога.
  • Кривая напрямую помогает выбрать рабочую точку.

Минусы

  • Значения несравнимы между выборками с разной долей положительных.
  • Базовую линию нужно указывать отдельно, иначе число ни о чём не говорит.
  • Нестабильна при малом числе положительных примеров.
  • Игнорирует истинно отрицательные — не отражает поведение на большом классе.

Брать, если

  • Доля положительного класса ниже 5–10%.
  • Важна точность срабатываний, а не поведение на отрицательных.

Не брать, если

  • Классы сбалансированы — привычнее и не хуже.
  • Нужно сравнить результаты на выборках с разной долей классов.

Чем заменяют

Связанные темы

Редкие классы и события · Качество классификации

MCC97%

Коэффициент Мэтьюса · Метрики

Корреляция между предсказаниями и истиной, учитывающая все четыре ячейки матрицы ошибок.

Accuracy85%

Доля правильных ответов · Метрики

Доля верных предсказаний среди всех. Понятна всем и обманчива при дисбалансе классов.

Precision85%

Точность · Метрики

Какая доля объектов, предсказанных положительными, действительно положительна.

Recall85%

Полнота · Метрики

Какая доля реально положительных объектов найдена моделью.

F185%

F1-мера · Метрики

Гармоническое среднее точности и полноты — компромисс между ними одним числом.

ROC-AUC85%

ROC-AUC · Метрики

Вероятность, что случайный положительный объект получит больший скор, чем случайный отрицательный.

Log Loss85%

Логарифмические потери · Метрики

Оценивает качество самих вероятностей, а не только меток: уверенная ошибка штрафуется очень сильно.

Calibration85%

Калибровка · Оценка моделей

Соответствие предсказанных вероятностей реальным частотам событий.

Logistic Regression85%

Логистическая регрессия · Классическое машинное обучение

Линейная модель классификации: сигмоида переводит линейную комбинацию признаков в вероятность класса.

Imbalanced Data80%

Дисбаланс классов · Данные

Когда положительных объектов 1% или меньше: как обучать, чем мерить и что делать с порогом.

Isolation Forest80%

Isolation Forest · Классическое машинное обучение

Обнаружение аномалий случайными разбиениями: аномальный объект отделяется от остальных за меньшее число разрезов.

Anomaly Detection80%

Поиск аномалий · Обучение без учителя

Выделение объектов, не похожих на основную массу данных, при отсутствии меток.

Loss functions80%

Функции потерь · Глубокое обучение

Формализуют цель обучения. Выбор потерь важнее выбора архитектуры чаще, чем кажется.

Extreme Value Theory80%

Теория экстремальных значений · Теория вероятностей и распределения

Аппарат для моделирования максимумов и хвостов: как оценить вероятность события, которого ещё не случалось.

Тема в работе целиком

Разбор архитектуры, где эта тема — один из кирпичей: требования, развилки, цифры и режимы отказа.

Следующий шагТема в работе: Антифрод в реальном времениСквозной разбор архитектуры, где эта тема — один из кирпичей: требования, бюджет, развилки и режимы отказа.Перейти →

Глава «Метрики» последний раз правилась . Нашли ошибку — напишите.