Середнє значення (бали) проти Оцінка (конкатенація) в перехресній валідації


15

TLDR:

Мій набір даних досить малий (120) зразків. Коли я роблю 10-кратну перехресну перевірку, чи повинен я:

  1. Зберіть результати з кожної тестової складки, об'єднайте їх у вектор, а потім обчисліть помилку на цьому повному векторі прогнозів (120 зразків)?

  2. Або я повинен замість цього обчислити помилку на результатах, які я отримую за кожну складку (з 12 зразками на складку), а потім отримати остаточну оцінку помилки як середню оцінку 10 помилок у 10 разів?

Чи є якісь наукові праці, які аргументують відмінності між цими методами?


Передумови: Потенційне відношення до макро / мікро балів у класифікації на багато міток:

Я думаю, що це питання може бути пов’язане з різницею між мікро- та макро середніми показниками, які часто використовуються в задачі з класифікацією на багато міток (наприклад, 5 міток).

У налаштуваннях для багатьох міток обчислюються мікро середні бали , складаючи агреговану таблицю на випадок дійсних позитивних, помилкових позитивних, справжніх негативних, помилкових негативних результатів для всіх 5 прогнозів класифікатора на 120 вибірках. Ця таблиця надзвичайних ситуацій потім використовується для обчислення мікроточності, мікровідкликання та мікровимірювання. Отже, коли у нас є 120 зразків і п'ять класифікаторів, мікроміри обчислюються за 600 прогнозів (120 зразків * 5 міток).

Під час використання варіанту Макрос на кожному етикетці самостійно обчислюють заходи (точність, відкликання тощо), і, нарешті, ці заходи усереднюються.

Ідея, що лежить в основі різниці між оцінками мікро та макросу, може поширюватися на те, що можна зробити в K-кратному значенні в задачі бінарної класифікації. У 10 разів ми можемо або в середньому перевищити 10 значень ( вимірювання макросу ), або об'єднати 10 експериментів і обчислити мікро міри.

Фон - розширений приклад:

Наступний приклад ілюструє питання. Скажімо, у нас є 12 тестових зразків і 10 складок:

  • Складіть 1 : TP = 4, FP = 0, TN = 8 Точність = 1,0
  • Складіть 2 : TP = 4, FP = 0, TN = 8 Точність = 1,0
  • Складіть 3 : TP = 4, FP = 0, TN = 8 Точність = 1,0
  • Складіть 4 : TP = 0, FP = 12, Точність = 0
  • Складіть 5 .. Складіть 10 : Усі мають однаковий TP = 0, FP = 12 і Precision = 0

де я використав такі позначення:

TP = # істинних позитивних, FP = # хибнопозитивних, TN = # істинних негативних

Результати:

  • Середня точність в 10 разів = 3/10 = 0,3
  • Точність конкатенації прогнозів у 10 разів = TP / TP + FP = 12/12 + 84 = 0,125

Зауважте, що значення 0,3 та 0,125 сильно відрізняються !


Резюме насправді не є великим показником прогнозування майбутніх результатів. Дисперсія занадто мала. Краще підходити до завантажувальної програми для перевірки вашої моделі.
— користувач765195

2
@ user765195: чи можете ви створити резервну копію заявки з цитатами?
— Зак

Я шукав, але не знайшов жодної літератури щодо методу зведеного резюме. Здається, це більш підходящий спосіб обчислити міру, оскільки він має меншу дисперсію.
— user13420

1
@Zach, тут є деяка дискусія, в книзі Харрела: tinyurl.com/92fsmuv (подивіться останній абзац на сторінці 93 та перший абзац на сторінці 94.) Я спробую запам'ятати інші посилання, які є більш чіткими.
— користувач765195

1
к

Відповіді:


3

Описана відмінність - хибна ІМХО.

Ви спостерігатимете це лише в тому випадку, якщо розподіл справді позитивних випадків (тобто метод довідки говорить, що це позитивний випадок) є дуже неоднаковим щодо складок (як у прикладі) та кількості відповідних тестових випадків (знаменник вимірювання ефективності ми говоримо про це, тут справді позитивне) не враховується при усередненні середніх складових.

412=13


редагувати: оригінальне запитання також задавали питання про повторення / повторення перевірки:

к

  • Наскільки змінюються прогнози, якщо дані тренувань порушуються шляхом обміну кількома зразками тренувань?
  • Тобто, наскільки змінюються прогнози різних "сурогатних" моделей для одного і того ж тестового зразка?

Ви просили наукових праць :

Недооцінка дисперсії Зрештою, ваш набір даних має кінцевий (n = 120) розмір вибірки, незалежно від того, скільки ітерацій завантажувальної чи перехресної перевірки ви робите.

  • У вас є (щонайменше) 2 джерела дисперсії у результатах перевірки переупорядкування (перехресне підтвердження та поза завантажувальної програми):

    • дисперсія через кінцеву кількість (тестового) зразка
    • дисперсія через нестабільність прогнозів сурогатних моделей
  • Якщо ваші моделі стабільні, значить

    • к кратної перехресної перевірки не потрібні (вони не покращують оцінку продуктивності: середнє значення для кожного прогону крос-валідації однакове).
    • Однак оцінка ефективності все ще підлягає розходженню через обмежену кількість тестових зразків.
    • Якщо ваша структура даних "проста" (тобто один єдиний вектор вимірювання для кожного статистично незалежного випадку), ви можете припустити, що результати тесту є результатами процесу Бернуллі (метання монети) та обчислити дисперсію набору з кінцевим тестом.
  • нк


Також я роблю багатозначну класифікацію з чотирма класифікаторами. Тому я хочу вивчити мікро- та макросистеми F через 4 завдання. Я припускаю, що "комбінована" перехресна перевірка була б навіть необхідною в цьому випадку? Також я не впевнений, чи не запускається завантажувальний пристрій такий самий, як "комбінований" метод CV, про який я згадував вище. Було також обговорення на stats.stackexchange.com/questions/4868/…
— user13420

@ user13420: я не впевнений, що ви маєте на увазі під комбінованим резюме ... Ось відповідь, де я записав, що для мене означає " позашляховий завантаження" та перехресне підтвердження: stats.stackexchange.com/a/26548/4598
— підтримка cbeleites Моніка

@ user13420: Термінологія сильно відрізняється в різних областях. Чи можете ви оновити свою відповідь інформацією про те, що таке мікро- та макро F-заходи? Однак перехресне підтвердження є дуже загальною методикою: це схема для обчислення результатів тестування моделі. Ви можете обчислити будь-який показник продуктивності, який потребує введення базового значення для кожного випадку та прогнозованого значення для кожного випадку.
— cbeleites підтримує Моніку

комбіноване резюме означає, що ви збираєте прогноз кожного проведення та обчислюєте показник після всіх 10 виплат. Отже, якщо я виміряю точність, нагадайте для завдання класифікації, вона мала б єдину точність, нагадати на відміну від 10 значень і середнього значення (що є у звичайному резюме)
— user13420

2
Дякую cbeleites - я додав ці роз’яснення, тому що вважаю формулювання оригінального питання трохи заплутаним. Я сподіваюся, що мої зміни були на краще - я намагався краще висвітлити дилему - але, будь ласка, повідомте мене про інше. Все, що було сказано, коли ви згадали, що виявите різницю неправдивою - хотілося б зазначити, що @ user13420 отримує два суттєво різні результати в нижній частині свого ОП, дотримуючись підходи 1 або 2 . Я сам опинився перед цією дилемою. Я вважаю, що другий підхід є більш поширеним, але було б чудово взяти на себе його рішення.
— Джош

1

Ви повинні робити рахунок (конкатенація). Це поширена помилка в галузі, яка означає (бали) - найкращий спосіб. Це може внести більше упередженості у вашу оцінку, особливо у рідкісних класах, як у вашому випадку. Ось папір, що підтверджує це:

http://www.kdd.org/exploration_files/v12-1-p49-forman-sigkdd.pdf

У роботі вони використовують "Favg" замість ваших "середніх (балів)" та "Ftp, fp" замість ваших "балів (конкатенація)"

Приклад іграшки:

Уявіть, що у вас є 10-кратне перехресне підтвердження та клас, який з’являється 10 разів, і він може бути призначений таким чином, що він відображається один раз у кожній складці. Також клас завжди прогнозується правильно, але в даних є один хибнопозитивний результат. Тестовий склад, що містить помилковий позитив, матиме 50% точності, тоді як всі інші складки матимуть 100%. Отже, середня (бали) = 95%. З іншого боку, оцінка (конкатенація) становить 10/11, приблизно 91%.

Якщо припустити, що справжня сукупність добре представлена ​​даними і що 10 перехресних валідаційних класифікаторів добре представляють кінцевий класифікатор, то реальна точність у світі склала б 91%, а середня оцінка (95) оцінюється в 95%. .

На практиці ви не хочете робити ці припущення. Натомість ви можете використовувати статистику розподілу для оцінки довіри, випадковим чином переробляючи дані та повторно обчислюючи бал (конкатенацію) кілька разів, а також завантажуючи.


Це чудова папір! Я думаю, що результат мови оригінального запитання (не використовується в роботі) полягає в тому, що при обчисленні F балів використовуйте підхід "мікро усереднення"; конкретно, підсумовуйте TP, TN, FP, FN з усіх складок, щоб отримати єдину матрицю плутанини, а потім обчисліть F бал (або інші бажані показники).
— подорожні
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.