使用Python画ROC曲线以及AUC值
<h2><strong>AUC介绍</strong></h2> <p>AUC (Area Under Curve)是机器学习二分类模型中非常常用的评估指标,相比于 F1-Score 对项目的不平衡有更大的容忍性,目前常见的机器学习库中(比如 <a href="/misc/goto?guid=4958541835409101228" rel="nofollow,noindex">scikit-learn</a> )一般也都是集成该指标的计算,其计算原理可以参考这个 <a href="/misc/goto?guid=4959716229839479191" rel="nofollow,noindex">ROC和AUC介绍以及如何计算AUC</a> ,但是有时候模型是单独的或者自己编写的,此时想要评估训练模型的好坏就得自己搞一个 AUC 计算模块,本文在查询资料时发现 libsvm-tools <sup>1</sup> 有一个非常通俗易懂的 auc 计算,因此抠出来用作日后之用。</p> <h2><strong>AUC计算</strong></h2> <p>AUC 的计算分为下面三个步骤:</p> <ol> <li> <p>计算数据的准备,如果模型训练时只有训练集的话一般使用交叉验证的方式来计算,如果有评估集( evaluate )一般就可以直接计算了,数据的格式一般就是需要预测得分以及其目标类别(注意是目标类别,不是预测得到的类别)</p> </li> <li> <p>根据阈值划分得到横(X: False Positive Rate )以及纵(Y: True Positive Rate )点</p> </li> <li> <p>将坐标点连成曲线之后计算其曲线下面积,就是 AUC 的值</p> </li> </ol> <p>直接上python代码</p> <pre> <code class="language-python">#! -*- coding=utf-8 -*- import pylab as pl from math import log,exp,sqrt evaluate_result="you file path" db = [] #[score,nonclk,clk] pos, neg = 0, 0 with open(evaluate_result,'r') as fs: for line in fs: nonclk,clk,score = line.strip().split('\t') nonclk = int(nonclk) clk = int(clk) score = float(score) db.append([score,nonclk,clk]) pos += clk neg += nonclk db = sorted(db, key=lambda x:x[0], reverse=True) #计算ROC坐标点 xy_arr = [] tp, fp = 0., 0. for i in range(len(db)): tp += db[i][2] fp += db[i][1] xy_arr.append([fp/neg,tp/pos]) #计算曲线下面积 auc = 0. prev_x = 0 for x,y in xy_arr: if x != prev_x: auc += (x - prev_x) * y prev_x = x print "the auc is %s."%auc x = [_v[0] for _v in xy_arr] y = [_v[1] for _v in xy_arr] pl.title("ROC curve of %s (AUC = %.4f)" % ('svm',auc)) pl.xlabel("False Positive Rate") pl.ylabel("True Positive Rate") pl.plot(x, y)# use pylab to plot x and y pl.show()# show the plot on the screen </code></pre> <p>输入的数据集可以参考svm预测结果</p> <p>其格式为:</p> <pre> <code class="language-python">nonclk \t clk \t score</code></pre> <p>其中:</p> <ol> <li>nonclick :未点击的数据,可以看做负样本的数量</li> <li>clk :点击的数量,可以看做正样本的数量</li> <li>score :预测的分数,以该分数为group进行正负样本的预统计可以减少 AUC 的计算量</li> </ol> <p>运行的结果为:</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/593b07e959b31616459c658d773de0ef.png"></p> <p>如果本机没安装 pylab 可以直接注释依赖以及画图部分</p> <h2><strong>注意</strong></h2> <p>上面贴的代码:</p> <ol> <li>只能计算二分类的结果(至于二分类的标签随便处理)</li> <li>上面代码中每个 score 都做了一次阈值,其实这样效率是相当低的,可以对样本进行采样或者在计算横轴坐标时进行等分计算</li> </ol> <h2><strong>参考</strong></h2> <ul> <li><a href="/misc/goto?guid=4959716229934541309" rel="nofollow,noindex">http://www.csie.ntu.edu.tw/~cjlin/libsvmtools/#roc_curve_for_binary_svm</a></li> </ul> <p> </p> <p> </p> <p> </p> <p>来自:http://kubicode.me/2016/09/19/Machine Learning/AUC-Calculation-by-Python/</p> <p> </p>
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