AUC 类keras.metrics.AUC(
num_thresholds=200,
curve="ROC",
summation_method="interpolation",
name=None,
dtype=None,
thresholds=None,
multi_label=False,
num_labels=None,
label_weights=None,
from_logits=False,
)
近似 ROC 或 PR 曲线的 AUC(曲线下面积)。
ROC(接收者操作特征;默认)或 PR(精确率-召回率)曲线的 AUC(曲线下面积)是二分类器的质量度量。与准确率不同,与交叉熵损失类似,ROC-AUC 和 PR-AUC 会评估模型的全部操作点。
此类使用黎曼和来近似 AUC。在度量累积阶段,预测值会根据其值被累积到预定义的存储桶中。然后通过插值每个存储桶的平均值来计算 AUC。这些存储桶定义了评估的操作点。
此度量标准创建四个局部变量:true_positives、true_negatives、false_positives 和 false_negatives,用于计算 AUC。为了离散化 AUC 曲线,使用线性间隔的阈值集来计算召回率和精确率值对。因此,ROC 曲线下的面积是通过将召回率值的高度乘以假阳性率来计算的,而 PR 曲线下的面积是通过将精确率值的高度乘以召回率来计算的。
该值最终以 auc 的形式返回,这是一个幂等操作,它通过计算精确率与召回率值(使用上述变量计算)的离散化曲线下的面积。num_thresholds 变量控制离散化的程度,更多的阈值会更接近真实 AUC。近似的质量可能因 num_thresholds 的不同而有很大差异。thresholds 参数可用于手动指定更均匀地分割预测的阈值。
为了最好地近似实际 AUC,predictions 应近似均匀地分布在 [0, 1] 范围内(如果 from_logits=False)。如果不是这样,AUC 近似的质量可能会很差。将 summation_method 设置为“minoring”或“majoring”可以通过提供 AUC 的下界或上界估计来帮助量化近似中的误差。
如果 sample_weight 为 None,则权重默认为 1。使用 sample_weight 为 0 来屏蔽值。
参数
200。'ROC'(默认)或 'PR' 用于精确率-召回率曲线。ROC 应用中点求和方案。对于 PR-AUC,插值(真/假)阳性,但不插值精确率(参见 Davis & Goadrich 2006 了解详情);“minoring”对递增区间应用左求和,对递减区间应用右求和;“majoring”则相反。num_thresholds 参数。值应在 [0, 1] 范围内。端点阈值等于 {-epsilon, 1+epsilon}(对于一个小正 epsilon 值)将自动包含在其中,以正确处理等于 0 或 1 的预测。False 时),数据是否应在 AUC 计算之前展平成单个标签。后一种情况,当多标签数据传递给 AUC 时,每个标签-预测对都被视为一个单独的数据点。对于多类数据,应将其设置为 False。multi_label 为 True 时使用。如果未指定 num_labels,则在第一次调用 update_state 时创建状态变量。multi_label 为 True 时,权重应用于单个标签的 AUC,以便在平均时得到多标签 AUC。当 False 时,它们用于对展平数据计算混淆矩阵时的单个标签预测进行加权。请注意,这与 class_weights 不同,class_weights 根据标签的值对示例进行加权,而 label_weights 仅取决于展平前该标签的索引;因此 label_weights 不应用于多类数据。update_state 中的 y_pred)是概率还是 sigmoid logit。作为经验法则,当使用 Keras 损失函数时,损失函数的 from_logits 构造函数参数应与 AUC from_logits 构造函数参数匹配。示例
>>> m = keras.metrics.AUC(num_thresholds=3)
>>> m.update_state([0, 0, 1, 1], [0, 0.5, 0.3, 0.9])
>>> # threshold values are [0 - 1e-7, 0.5, 1 + 1e-7]
>>> # tp = [2, 1, 0], fp = [2, 0, 0], fn = [0, 1, 2], tn = [0, 2, 2]
>>> # tp_rate = recall = [1, 0.5, 0], fp_rate = [1, 0, 0]
>>> # auc = ((((1 + 0.5) / 2) * (1 - 0)) + (((0.5 + 0) / 2) * (0 - 0)))
>>> # = 0.75
>>> m.result()
0.75
>>> m.reset_state()
>>> m.update_state([0, 0, 1, 1], [0, 0.5, 0.3, 0.9],
... sample_weight=[1, 0, 0, 1])
>>> m.result()
1.0
与 compile() API 一起使用
# Reports the AUC of a model outputting a probability.
model.compile(optimizer='sgd',
loss=keras.losses.BinaryCrossentropy(),
metrics=[keras.metrics.AUC()])
# Reports the AUC of a model outputting a logit.
model.compile(optimizer='sgd',
loss=keras.losses.BinaryCrossentropy(from_logits=True),
metrics=[keras.metrics.AUC(from_logits=True)])
Precision 类keras.metrics.Precision(
thresholds=None, top_k=None, class_id=None, name=None, dtype=None
)
计算预测相对于标签的精确率。
该度量标准创建两个局部变量:true_positives 和 false_positives,用于计算精确率。该值最终以 precision 的形式返回,这是一个幂等操作,它简单地将 true_positives 除以 true_positives 和 false_positives 的总和。
如果 sample_weight 为 None,则权重默认为 1。使用 sample_weight 为 0 来屏蔽值。
如果设置了 top_k,我们将计算精确率,即批次条目中具有最高预测值的前 k 个类别中,有多少类别在该条目的标签中是正确的。
如果指定了 class_id,我们将仅考虑批次中 class_id 高于阈值和/或在前 k 个预测中排名的条目,并计算其中 class_id 确实是正确标签的比例。
参数
[0, 1] 范围内的浮点值,或浮点阈值值的 Python 列表/元组。将阈值与预测值进行比较以确定预测的真值(即,高于阈值为 True,低于则为 False)。如果与将 from_logits=True(即未对预测应用 sigmoid)的损失函数一起使用,则 thresholds 应设置为 0。为每个阈值生成一个度量值。如果未设置 thresholds 或 top_k,则默认使用 thresholds=0.5 计算精确率。[0, num_classes) 内,其中 num_classes 是预测的最后一个维度。示例
>>> m = keras.metrics.Precision()
>>> m.update_state([0, 1, 1, 1], [1, 0, 1, 1])
>>> m.result()
0.6666667
>>> m.reset_state()
>>> m.update_state([0, 1, 1, 1], [1, 0, 1, 1], sample_weight=[0, 0, 1, 0])
>>> m.result()
1.0
>>> # With top_k=2, it will calculate precision over y_true[:2]
>>> # and y_pred[:2]
>>> m = keras.metrics.Precision(top_k=2)
>>> m.update_state([0, 0, 1, 1], [1, 1, 1, 1])
>>> m.result()
0.0
>>> # With top_k=4, it will calculate precision over y_true[:4]
>>> # and y_pred[:4]
>>> m = keras.metrics.Precision(top_k=4)
>>> m.update_state([0, 0, 1, 1], [1, 1, 1, 1])
>>> m.result()
0.5
与 compile() API 一起使用
model.compile(optimizer='sgd',
loss='binary_crossentropy',
metrics=[keras.metrics.Precision()])
与 from_logits=True 的损失函数一起使用
model.compile(optimizer='adam',
loss=keras.losses.BinaryCrossentropy(from_logits=True),
metrics=[keras.metrics.Precision(thresholds=0)])
Recall 类keras.metrics.Recall(
thresholds=None, top_k=None, class_id=None, name=None, dtype=None
)
计算预测相对于标签的召回率。
此度量标准创建两个局部变量:true_positives 和 false_negatives,用于计算召回率。该值最终以 recall 的形式返回,这是一个幂等操作,它简单地将 true_positives 除以 true_positives 和 false_negatives 的总和。
如果 sample_weight 为 None,则权重默认为 1。使用 sample_weight 为 0 来屏蔽值。
如果设置了 top_k,则召回率将计算为批次条目标签中的一个类别平均出现在预测的前 k 名中的次数。
如果指定了 class_id,我们将仅考虑批次中 class_id 在标签中的条目,并计算其中 class_id 高于阈值和/或在前 k 个预测中的比例。
参数
[0, 1] 范围内的浮点值,或浮点阈值值的 Python 列表/元组。将阈值与预测值进行比较以确定预测的真值(即,高于阈值为 True,低于则为 False)。如果与将 from_logits=True(即未对预测应用 sigmoid)的损失函数一起使用,则 thresholds 应设置为 0。为每个阈值生成一个度量值。如果未设置 thresholds 或 top_k,则默认使用 thresholds=0.5 计算召回率。[0, num_classes) 内,其中 num_classes 是预测的最后一个维度。示例
>>> m = keras.metrics.Recall()
>>> m.update_state([0, 1, 1, 1], [1, 0, 1, 1])
>>> m.result()
0.6666667
>>> m.reset_state()
>>> m.update_state([0, 1, 1, 1], [1, 0, 1, 1], sample_weight=[0, 0, 1, 0])
>>> m.result()
1.0
与 compile() API 一起使用
model.compile(optimizer='sgd',
loss='binary_crossentropy',
metrics=[keras.metrics.Recall()])
与 from_logits=True 的损失函数一起使用
model.compile(optimizer='adam',
loss=keras.losses.BinaryCrossentropy(from_logits=True),
metrics=[keras.metrics.Recall(thresholds=0)])
TruePositives 类keras.metrics.TruePositives(thresholds=None, name=None, dtype=None)
计算真阳性的数量。
如果提供了 sample_weight,则计算真阳性权重的总和。此度量标准创建一个局部变量 true_positives,用于跟踪真阳性的数量。
如果 sample_weight 为 None,则权重默认为 1。使用 sample_weight 为 0 来屏蔽值。
参数
0.5。[0, 1] 范围内的浮点值,或浮点阈值值的 Python 列表/元组。将阈值与预测值进行比较以确定预测的真值(即,高于阈值为 True,低于则为 False)。如果与将 from_logits=True(即未对预测应用 sigmoid)的损失函数一起使用,则 thresholds 应设置为 0。为每个阈值生成一个度量值。示例
>>> m = keras.metrics.TruePositives()
>>> m.update_state([0, 1, 1, 1], [1, 0, 1, 1])
>>> m.result()
2.0
>>> m.reset_state()
>>> m.update_state([0, 1, 1, 1], [1, 0, 1, 1], sample_weight=[0, 0, 1, 0])
>>> m.result()
1.0
TrueNegatives 类keras.metrics.TrueNegatives(thresholds=None, name=None, dtype=None)
计算真阴性的数量。
如果提供了 sample_weight,则计算真阴性权重的总和。此度量标准创建一个局部变量 accumulator,用于跟踪真阴性的数量。
如果 sample_weight 为 None,则权重默认为 1。使用 sample_weight 为 0 来屏蔽值。
参数
0.5。[0, 1] 范围内的浮点值,或浮点阈值值的 Python 列表/元组。将阈值与预测值进行比较以确定预测的真值(即,高于阈值为 True,低于则为 False)。如果与将 from_logits=True(即未对预测应用 sigmoid)的损失函数一起使用,则 thresholds 应设置为 0。为每个阈值生成一个度量值。示例
>>> m = keras.metrics.TrueNegatives()
>>> m.update_state([0, 1, 0, 0], [1, 1, 0, 0])
>>> m.result()
2.0
>>> m.reset_state()
>>> m.update_state([0, 1, 0, 0], [1, 1, 0, 0], sample_weight=[0, 0, 1, 0])
>>> m.result()
1.0
FalsePositives 类keras.metrics.FalsePositives(thresholds=None, name=None, dtype=None)
计算假阳性的数量。
如果提供了 sample_weight,则计算假阳性权重的总和。此度量标准创建一个局部变量 accumulator,用于跟踪假阳性的数量。
如果 sample_weight 为 None,则权重默认为 1。使用 sample_weight 为 0 来屏蔽值。
参数
0.5。[0, 1] 范围内的浮点值,或浮点阈值值的 Python 列表/元组。将阈值与预测值进行比较以确定预测的真值(即,高于阈值为 True,低于则为 False)。如果与将 from_logits=True(即未对预测应用 sigmoid)的损失函数一起使用,则 thresholds 应设置为 0。为每个阈值生成一个度量值。示例
>>> m = keras.metrics.FalsePositives()
>>> m.update_state([0, 1, 0, 0], [0, 0, 1, 1])
>>> m.result()
2.0
>>> m.reset_state()
>>> m.update_state([0, 1, 0, 0], [0, 0, 1, 1], sample_weight=[0, 0, 1, 0])
>>> m.result()
1.0
FalseNegatives 类keras.metrics.FalseNegatives(thresholds=None, name=None, dtype=None)
计算假阴性的数量。
如果提供了 sample_weight,则计算假阴性权重的总和。此度量标准创建一个局部变量 accumulator,用于跟踪假阴性的数量。
如果 sample_weight 为 None,则权重默认为 1。使用 sample_weight 为 0 来屏蔽值。
参数
0.5。[0, 1] 范围内的浮点值,或浮点阈值值的 Python 列表/元组。将阈值与预测值进行比较以确定预测的真值(即,高于阈值为 True,低于则为 False)。如果与将 from_logits=True(即未对预测应用 sigmoid)的损失函数一起使用,则 thresholds 应设置为 0。为每个阈值生成一个度量值。示例
>>> m = keras.metrics.FalseNegatives()
>>> m.update_state([0, 1, 1, 1], [0, 1, 0, 0])
>>> m.result()
2.0
>>> m.reset_state()
>>> m.update_state([0, 1, 1, 1], [0, 1, 0, 0], sample_weight=[0, 0, 1, 0])
>>> m.result()
1.0
PrecisionAtRecall 类keras.metrics.PrecisionAtRecall(
recall, num_thresholds=200, class_id=None, name=None, dtype=None
)
计算召回率 >= 指定值时的最佳精确率。
此度量标准创建四个局部变量:true_positives、true_negatives、false_positives 和 false_negatives,用于计算给定召回率下的精确率。计算给定召回率值的阈值,并用于评估相应的精确率。
如果 sample_weight 为 None,则权重默认为 1。使用 sample_weight 为 0 来屏蔽值。
如果指定了 class_id,我们将仅考虑批次中 class_id 高于预测阈值的条目,并计算其中 class_id 确实是正确标签的比例。
参数
[0, 1] 内的标量值。[0, num_classes) 内,其中 num_classes 是预测的最后一个维度。示例
>>> m = keras.metrics.PrecisionAtRecall(0.5)
>>> m.update_state([0, 0, 0, 1, 1], [0, 0.3, 0.8, 0.3, 0.8])
>>> m.result()
0.5
>>> m.reset_state()
>>> m.update_state([0, 0, 0, 1, 1], [0, 0.3, 0.8, 0.3, 0.8],
... sample_weight=[2, 2, 2, 1, 1])
>>> m.result()
0.33333333
与 compile() API 一起使用
model.compile(
optimizer='sgd',
loss='binary_crossentropy',
metrics=[keras.metrics.PrecisionAtRecall(recall=0.8)])
RecallAtPrecision 类keras.metrics.RecallAtPrecision(
precision, num_thresholds=200, class_id=None, name=None, dtype=None
)
计算精确率 >= 指定值时的最佳召回率。
对于给定的分数-标签分布,可能无法达到所需的精确率,在这种情况下,召回率返回 0.0。
此度量标准创建四个局部变量:true_positives、true_negatives、false_positives 和 false_negatives,用于计算给定精确率下的召回率。计算给定精确率值的阈值,并用于评估相应的召回率。
如果 sample_weight 为 None,则权重默认为 1。使用 sample_weight 为 0 来屏蔽值。
如果指定了 class_id,我们将仅考虑批次中 class_id 高于预测阈值的条目,并计算其中 class_id 确实是正确标签的比例。
参数
[0, 1] 内的标量值。[0, num_classes) 内,其中 num_classes 是预测的最后一个维度。示例
>>> m = keras.metrics.RecallAtPrecision(0.8)
>>> m.update_state([0, 0, 1, 1], [0, 0.5, 0.3, 0.9])
>>> m.result()
0.5
>>> m.reset_state()
>>> m.update_state([0, 0, 1, 1], [0, 0.5, 0.3, 0.9],
... sample_weight=[1, 0, 0, 1])
>>> m.result()
1.0
与 compile() API 一起使用
model.compile(
optimizer='sgd',
loss='binary_crossentropy',
metrics=[keras.metrics.RecallAtPrecision(precision=0.8)])
SensitivityAtSpecificity 类keras.metrics.SensitivityAtSpecificity(
specificity, num_thresholds=200, class_id=None, name=None, dtype=None
)
计算特异度 >= 指定值时的最佳敏感度。
Sensitivity 衡量正确识别为正的实际阳性比例 (tp / (tp + fn))。Specificity 衡量正确识别为阴性的实际阴性比例 (tn / (tn + fp))。
此度量标准创建四个局部变量:true_positives、true_negatives、false_positives 和 false_negatives,用于计算给定特异度下的敏感度。计算给定特异度值的阈值,并用于评估相应的敏感度。
如果 sample_weight 为 None,则权重默认为 1。使用 sample_weight 为 0 来屏蔽值。
如果指定了 class_id,我们将仅考虑批次中 class_id 高于预测阈值的条目,并计算其中 class_id 确实是正确标签的比例。
有关特异度和敏感度的更多信息,请参阅 此处。
参数
[0, 1] 内的标量值。[0, num_classes) 内,其中 num_classes 是预测的最后一个维度。示例
>>> m = keras.metrics.SensitivityAtSpecificity(0.5)
>>> m.update_state([0, 0, 0, 1, 1], [0, 0.3, 0.8, 0.3, 0.8])
>>> m.result()
0.5
>>> m.reset_state()
>>> m.update_state([0, 0, 0, 1, 1], [0, 0.3, 0.8, 0.3, 0.8],
... sample_weight=[1, 1, 2, 2, 1])
>>> m.result()
0.333333
与 compile() API 一起使用
model.compile(
optimizer='sgd',
loss='binary_crossentropy',
metrics=[keras.metrics.SensitivityAtSpecificity(specificity=0.5)])
SpecificityAtSensitivity 类keras.metrics.SpecificityAtSensitivity(
sensitivity, num_thresholds=200, class_id=None, name=None, dtype=None
)
计算敏感度 >= 指定值时的最佳特异度。
Sensitivity 衡量正确识别为正的实际阳性比例 (tp / (tp + fn))。Specificity 衡量正确识别为阴性的实际阴性比例 (tn / (tn + fp))。
此度量标准创建四个局部变量:true_positives、true_negatives、false_positives 和 false_negatives,用于计算给定敏感度下的特异度。计算给定敏感度值的阈值,并用于评估相应的特异度。
如果 sample_weight 为 None,则权重默认为 1。使用 sample_weight 为 0 来屏蔽值。
如果指定了 class_id,我们将仅考虑批次中 class_id 高于预测阈值的条目,并计算其中 class_id 确实是正确标签的比例。
有关特异度和敏感度的更多信息,请参阅 此处。
参数
[0, 1] 内的标量值。[0, num_classes) 内,其中 num_classes 是预测的最后一个维度。示例
>>> m = keras.metrics.SpecificityAtSensitivity(0.5)
>>> m.update_state([0, 0, 0, 1, 1], [0, 0.3, 0.8, 0.3, 0.8])
>>> m.result()
0.66666667
>>> m.reset_state()
>>> m.update_state([0, 0, 0, 1, 1], [0, 0.3, 0.8, 0.3, 0.8],
... sample_weight=[1, 1, 2, 2, 2])
>>> m.result()
0.5
与 compile() API 一起使用
model.compile(
optimizer='sgd',
loss='binary_crossentropy',
metrics=[keras.metrics.SpecificityAtSensitivity(sensitivity=0.3)])
F1Score 类keras.metrics.F1Score(average=None, threshold=None, name="f1_score", dtype=None)
计算 F-1 分数。
公式
f1_score = 2 * (precision * recall) / (precision + recall)
这是精确率和召回率的调和平均值。其输出范围为 [0, 1]。它适用于多类和多标签分类。
参数
None、"micro"、"macro" 和 "weighted"。默认为 None。如果为 None,则不执行平均,result() 将返回每个类别的分数。如果为 "micro",则通过计算总真阳性、假阴性和假阳性来全局计算度量。如果为 "macro",则为每个标签计算度量,并返回它们的未加权平均值。这不考虑标签不平衡。如果为 "weighted",则为每个标签计算度量,并返回它们的平均值,按支持度(每个标签的真实实例数)加权。这会更改 "macro" 以考虑标签不平衡。它可能导致分数不在精确率和召回率之间。y_pred 中大于 threshold 的元素将被转换为 1,其余为 0。如果 threshold 为 None,则 y_pred 的 argmax 被转换为 1,其余为 0。返回
示例
>>> metric = keras.metrics.F1Score(threshold=0.5)
>>> y_true = np.array([[1, 1, 1],
... [1, 0, 0],
... [1, 1, 0]], np.int32)
>>> y_pred = np.array([[0.2, 0.6, 0.7],
... [0.2, 0.6, 0.6],
... [0.6, 0.8, 0.0]], np.float32)
>>> metric.update_state(y_true, y_pred)
>>> result = metric.result()
array([0.5 , 0.8 , 0.6666667], dtype=float32)
FBetaScore 类keras.metrics.FBetaScore(
average=None, beta=1.0, threshold=None, name="fbeta_score", dtype=None
)
计算 F-Beta 分数。
公式
b2 = beta ** 2
f_beta_score = (1 + b2) * (precision * recall) / (precision * b2 + recall)
这是精确率和召回率的加权调和平均值。其输出范围为 [0, 1]。它适用于多类和多标签分类。
参数
None、"micro"、"macro" 和 "weighted"。默认为 None。如果为 None,则不执行平均,result() 将返回每个类别的分数。如果为 "micro",则通过计算总真阳性、假阴性和假阳性来全局计算度量。如果为 "macro",则为每个标签计算度量,并返回它们的未加权平均值。这不考虑标签不平衡。如果为 "weighted",则为每个标签计算度量,并返回它们的平均值,按支持度(每个标签的真实实例数)加权。这会更改 "macro" 以考虑标签不平衡。它可能导致分数不在精确率和召回率之间。1。y_pred 中大于 threshold 的元素将被转换为 1,其余为 0。如果 threshold 为 None,则 y_pred 的 argmax 被转换为 1,其余为 0。返回
示例
>>> metric = keras.metrics.FBetaScore(beta=2.0, threshold=0.5)
>>> y_true = np.array([[1, 1, 1],
... [1, 0, 0],
... [1, 1, 0]], np.int32)
>>> y_pred = np.array([[0.2, 0.6, 0.7],
... [0.2, 0.6, 0.6],
... [0.6, 0.8, 0.0]], np.float32)
>>> metric.update_state(y_true, y_pred)
>>> result = metric.result()
>>> result
[0.3846154 , 0.90909094, 0.8333334 ]