机器学习中的F1-score

    xiaoxiao2022-07-04  174

    转自:https://blog.csdn.net/qq_14997473/article/details/82684300

    一、什么是F1-score F1分数(F1-score)是分类问题的一个衡量指标。一些多分类问题的机器学习竞赛,常常将F1-score作为最终测评的方法。它是精确率和召回率的调和平均数,最大为1,最小为0。

    此外还有F2分数和F0.5分数。F1分数认为召回率和精确率同等重要,F2分数认为召回率的重要程度是精确率的2倍,而F0.5分数认为召回率的重要程度是精确率的一半。计算公式为:

    G分数是另一种统一精确率和的召回率系统性能评估标准,G分数被定义为召回率和精确率的几何平均数。

    二、计算过程 1. 首先定义以下几个概念:

    TP(True Positive):预测答案正确

    FP(False Positive):错将其他类预测为本类

    FN(False Negative):本类标签预测为其他类标

    2. 通过第一步的统计值计算每个类别下的precision和recall

    精准度 / 查准率(precision):指被分类器判定正例中的正样本的比重

    召回率 / 查全率 (recall):指的是被预测为正例的占总的正例的比重

    另外,介绍一下常用的准确率(accuracy)的概念,代表分类器对整个样本判断正确的比重。

    3. 通过第二步计算结果计算每个类别下的f1-score,计算方式如下:

    4. 通过对第三步求得的各个类别下的F1-score求均值,得到最后的评测结果,计算方式如下:

    三、python实现 可通过加载sklearn包,方便的使用f1_score函数。

    函数原型:

    sklearn.metrics.f1_score(y_true, y_pred, labels=None, pos_label=1, average=’binary’, sample_weight=None)

    参数:

    y_true : 1d array-like, or label indicator array / sparse matrix.

    目标的真实类别。

    y_pred : 1d array-like, or label indicator array / sparse matrix.

    分类器预测得到的类别。

    average : string,[None, ‘binary’(default), ‘micro’, ‘macro’, ‘samples’, ‘weighted’]

    这里需要注意,如果是二分类问题则选择参数‘binary’;如果考虑类别的不平衡性,需要计算类别的加权平均,则使用‘weighted’;如果不考虑类别的不平衡性,计算宏平均,则使用‘macro’。

    示例程序:

    from sklearn.metrics import f1_score   y_pred = [0, 1, 1, 1, 2, 2] y_true = [0, 1, 0, 2, 1, 1]   print(f1_score(y_true, y_pred, average='macro'))   print(f1_score(y_true, y_pred, average='weighted'))  

    分析上述代码,

    对于类0:TP=1,FP=1,FN=0,precision=1/2,recall=1,F1-score=2/3,Weights=1/3

    对于类1:TP=1,FP=2,FN=2,precision=1/3,recall=1/3,F1-score=1/3,Weights=1/2

    对于类2:TP=0,FP=1,FN=2,precision=0,recall=0,F1-score=0,Weights=1/6

    宏平均分数为:0.333;加权平均分数为:0.389  

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