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Referência MQL5Métodos matriciais e vetoriaisAprendizado de máquinaClassificationScore 

ClassificationScore

Calcula uma métrica de classificação para avaliar a qualidade dos dados previstos em relação aos dados reais.

Diferentemente de outros métodos na seção Aprendizado de máquina, esse método é aplicado a um vetor de valores reais em vez de um vetor de valores previstos.

vector vector::ClassificationScore(
   const matrix&              pred_scores,   // matriz que contém a distribuição de probabilidade para cada classe
   ENUM_CLASSIFICATION_METRIC metric         // tipo de métrica
   ENUM_AVERAGE_MODE          mode           // modo de média
   );
 
 
vector vector::ClassificationScore(
   const matrix&              pred_scores,   // matriz que contém a distribuição de probabilidade para cada classe
   ENUM_CLASSIFICATION_METRIC metric         // tipo de métrica
   int                        param          // parâmetro adicional
   );

Parâmetros

pred_scores

[in] Matriz que contém um conjunto de vetores horizontais com probabilidades para cada classe. O número de linhas da matriz deve corresponder ao tamanho do vetor de valores reais.

metric

[in] Tipo de métrica a partir da enumeração ENUM_CLASSIFICATION_METRIC. São usados os valores CLASSIFICATION_TOP_K_ACCURACY, CLASSIFICATION_AVERAGE_PRECISION e CLASSIFICATION_ROC_AUC.

mode

[in]  Modo de cálculo da média a partir da enumeração ENUM_AVERAGE_MODE. Para a métrica são usados CLASSIFICATION_AVERAGE_PRECISION e CLASSIFICATION_ROC_AUC.

param

[in]  Para a métrica CLASSIFICATION_TOP_TOP_K_ACCURACY, é necessário especificar um valor K inteiro em vez do modo de cálculo da média.

 

Valor retornado

Vetor que contém a métrica calculada. No caso do modo de cálculo de média AVERAGE_NONE, o vetor contém valores métricos para cada classe sem cálculo de média. (Por exemplo, para classificação binária, seriam 2 métricas para false e true, respectivamente).

Observação sobre os modos de cálculo da média

AVERAGE_BINARY só faz sentido para classificação binária.

AVERAGE_MICRO –  calcula as métricas globalmente, considerando cada elemento da matriz de indicadores de etiquetas como uma etiqueta. A matriz de indicadores de etiquetas é uma matriz com um conjunto de probabilidades para cada etiqueta.

AVERAGE_MACRO – calcular métricas para cada rótulo e encontrar seu valor médio não ponderado. Isso não leva em conta o desequilíbrio dos rótulos.

AVERAGE_WEIGHTED – calcular as métricas para cada rótulo e encontrar sua média ponderada sobre o suporte (número de instâncias verdadeiras para cada rótulo).

Observação

Para a classificação binária, não apenas uma matriz n x 2, em que a primeira coluna contém as probabilidades do rótulo negativo e a segunda coluna contém as probabilidades do rótulo positivo, mas também uma matriz que consiste em uma única coluna com probabilidades positivas pode ser alimentada como entrada. Isso ocorre porque os modelos de classificação binária podem retornar duas probabilidades ou uma probabilidade para um rótulo positivo.

Exemplo:

   vector y_true={7,2,1,0,4,1,4,9,5,9,0,6,9,0,1,5,9,7,3,4,8,4,2,7,6,8,4,2,3,6};
   //vector y_pred={7,2,1,0,4,1,4,9,5,9,0,6,9,0,1,5,9,7,3,4,2,9,4,9,5,9,2,7,7,0};
 
//--- label scores          0         1         2         3         4         5         6         7         8         9    true pred
   matrix y_scores={{0.000109, 0.000186, 0.000449, 0.000052, 0.000002, 0.000022, 0.000005, 0.998059, 0.000010, 0.001104},  // 7    7
                    {0.000091, 0.081956, 0.916816, 0.001106, 0.000006, 0.000002, 0.000001, 0.000000, 0.000021, 0.000000},  // 2    2
                    {0.000108, 0.972863, 0.003600, 0.000021, 0.010479, 0.000015, 0.000131, 0.010385, 0.002339, 0.000060},  // 1    1
                    {0.925425, 0.000080, 0.002913, 0.000057, 0.000274, 0.000638, 0.063529, 0.000316, 0.000095, 0.006673},  // 0    0
                    {0.000060, 0.000126, 0.000006, 0.000000, 0.993513, 0.000000, 0.000003, 0.000222, 0.000001, 0.006069},  // 4    4
                    {0.000016, 0.982124, 0.000045, 0.000002, 0.008445, 0.000001, 0.000005, 0.009230, 0.000120, 0.000013},  // 1    1
                    {0.000000, 0.000040, 0.000001, 0.000000, 0.989395, 0.000167, 0.000004, 0.000070, 0.000177, 0.010146},  // 4    4
                    {0.000795, 0.002938, 0.023447, 0.007418, 0.021838, 0.002476, 0.000260, 0.047551, 0.000082, 0.893194},  // 9    9
                    {0.000091, 0.000226, 0.000038, 0.000007, 0.000048, 0.854910, 0.068644, 0.000080, 0.001097, 0.074860},  // 5    5
                    {0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.003004, 0.000000, 0.000000, 0.000035, 0.000000, 0.996960},  // 9    9
                    {0.998856, 0.000009, 0.000976, 0.000002, 0.000000, 0.000013, 0.000131, 0.000006, 0.000000, 0.000007},  // 0    0
                    {0.000178, 0.000446, 0.000326, 0.000033, 0.000193, 0.000071, 0.998403, 0.000015, 0.000328, 0.000007},  // 6    6
                    {0.000005, 0.000016, 0.000153, 0.000045, 0.004110, 0.000012, 0.000015, 0.000031, 0.000076, 0.995537},  // 9    9
                    {0.994188, 0.000003, 0.002584, 0.000005, 0.000005, 0.000100, 0.000739, 0.001473, 0.000038, 0.000864},  // 0    0
                    {0.000173, 0.990569, 0.000792, 0.000040, 0.001798, 0.000035, 0.000114, 0.004750, 0.001716, 0.000013},  // 1    1
                    {0.000000, 0.000537, 0.000008, 0.005080, 0.000046, 0.992910, 0.000012, 0.000671, 0.000390, 0.000347},  // 5    5
                    {0.000127, 0.000003, 0.000003, 0.000000, 0.001583, 0.000000, 0.000002, 0.000555, 0.000016, 0.997712},  // 9    9
                    {0.000001, 0.000012, 0.000072, 0.000020, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 0.999868, 0.000000, 0.000026},  // 7    7
                    {0.000020, 0.000105, 0.001139, 0.901343, 0.002132, 0.083873, 0.000124, 0.000097, 0.010981, 0.000186},  // 3    3
                    {0.000002, 0.000048, 0.000019, 0.000000, 0.999347, 0.000002, 0.000040, 0.000051, 0.000000, 0.000489},  // 4    4
                    {0.000059, 0.001344, 0.612502, 0.002749, 0.000229, 0.000678, 0.000038, 0.001844, 0.379727, 0.000831},  // 8    2
                    {0.000586, 0.000740, 0.001625, 0.000007, 0.269341, 0.000076, 0.016417, 0.000199, 0.000107, 0.710902},  // 4    9
                    {0.009547, 0.018055, 0.283795, 0.071079, 0.426074, 0.082335, 0.036379, 0.021188, 0.003924, 0.047623},  // 2    4
                    {0.002506, 0.002545, 0.001148, 0.005659, 0.020416, 0.000112, 0.006092, 0.272536, 0.003148, 0.685839},  // 7    9
                    {0.001263, 0.001769, 0.000293, 0.000011, 0.000302, 0.881768, 0.112019, 0.000125, 0.002327, 0.000123},  // 6    5
                    {0.002904, 0.002909, 0.013421, 0.001461, 0.007519, 0.001251, 0.000555, 0.106219, 0.107125, 0.756637},  // 8    9
                    {0.000055, 0.001080, 0.893158, 0.000000, 0.104492, 0.000159, 0.001042, 0.000013, 0.000000, 0.000000},  // 4    2
                    {0.000344, 0.002693, 0.071184, 0.000262, 0.000001, 0.000003, 0.000032, 0.924362, 0.000714, 0.000404},  // 2    7
                    {0.001404, 0.009375, 0.002638, 0.229189, 0.000064, 0.000896, 0.007516, 0.743557, 0.004462, 0.000897},  // 3    7
                    {0.491140, 0.000125, 0.000024, 0.000302, 0.000038, 0.034947, 0.473161, 0.000170, 0.000028, 0.000066}}; // 6    0
 
   vector top_k=y_true.ClassificationScore(y_scores,CLASSIFICATION_TOP_K_ACCURACY,1);
   Print("top 1 accuracy score = ",top_k);
   top_k=y_true.ClassificationScore(y_scores,CLASSIFICATION_TOP_K_ACCURACY,2);
   Print("top 2 accuracy score = ",top_k);
   vector y_true2={0, 1, 2, 2};
   matrix y_score2={{0.5, 0.2, 0.2},  // 0 is in top 2
                    {0.3, 0.4, 0.2},  // 1 is in top 2
                    {0.2, 0.4, 0.3},  // 2 is in top 2
                    {0.7, 0.2, 0.1}}; // 2 isn't in top 2
   top_k=y_true2.ClassificationScore(y_score2,CLASSIFICATION_TOP_K_ACCURACY,2);
   Print("top k = ",top_k);
   Print("");
 
   vector ap_micro=y_true.ClassificationScore(y_scores,CLASSIFICATION_AVERAGE_PRECISION,AVERAGE_MICRO);
   Print("average precision score micro = ",ap_micro);
   vector ap_macro=y_true.ClassificationScore(y_scores,CLASSIFICATION_AVERAGE_PRECISION,AVERAGE_MACRO);
   Print("average precision score macro = ",ap_macro);
   vector ap_weighted=y_true.ClassificationScore(y_scores,CLASSIFICATION_AVERAGE_PRECISION,AVERAGE_WEIGHTED);
   Print("average precision score weighted = ",ap_weighted);
   vector ap_none=y_true.ClassificationScore(y_scores,CLASSIFICATION_AVERAGE_PRECISION,AVERAGE_NONE);
   Print("average precision score none = ",ap_none);
   Print("");
 
   vector area_micro=y_true.ClassificationScore(y_scores,CLASSIFICATION_ROC_AUC,AVERAGE_MICRO);
   Print("roc auc score micro = ",area_micro);
   vector area_macro=y_true.ClassificationScore(y_scores,CLASSIFICATION_ROC_AUC,AVERAGE_MACRO);
   Print("roc auc score macro = ",area_macro);
   vector area_weighted=y_true.ClassificationScore(y_scores,CLASSIFICATION_ROC_AUC,AVERAGE_WEIGHTED);
   Print("roc auc score weighted = ",area_weighted);
   vector area_none=y_true.ClassificationScore(y_scores,CLASSIFICATION_ROC_AUC,AVERAGE_NONE);
   Print("roc auc score none = ",area_none);
   Print("");
 
//--- binary classification
   vector y_pred_bin={0,1,0,1,1,0,0,0,1};
   vector y_true_bin={1,0,0,0,1,0,1,1,1};
   vector y_score_true={0.3,0.7,0.1,0.6,0.9,0.0,0.4,0.2,0.8};
   matrix y_score1_bin(y_score_true.Size(),1);
   y_score1_bin.Col(y_score_true,0);
   matrix y_scores_bin={{0.7, 0.3},
                        {0.3, 0.7},
                        {0.9, 0.1},
                        {0.4, 0.6},
                        {0.1, 0.9},
                        {1.0, 0.0},
                        {0.6, 0.4},
                        {0.8, 0.2},
                        {0.2, 0.8}};
 
   vector ap=y_true_bin.ClassificationScore(y_scores_bin,CLASSIFICATION_AVERAGE_PRECISION,AVERAGE_BINARY);
   Print("average precision score binary = ",ap);
   vector ap2=y_true_bin.ClassificationScore(y_score1_bin,CLASSIFICATION_AVERAGE_PRECISION,AVERAGE_BINARY);
   Print("average precision score binary = ",ap2);
   vector ap3=y_true_bin.ClassificationScore(y_scores_bin,CLASSIFICATION_AVERAGE_PRECISION,AVERAGE_NONE);
   Print("average precision score none = ",ap3);
   Print("");
 
   vector area=y_true_bin.ClassificationScore(y_scores_bin,CLASSIFICATION_ROC_AUC,AVERAGE_BINARY);
   Print("roc auc score binary = ",area);
   vector area2=y_true_bin.ClassificationScore(y_score1_bin,CLASSIFICATION_ROC_AUC,AVERAGE_BINARY);
   Print("roc auc score binary = ",area2);
   vector area3=y_true_bin.ClassificationScore(y_scores_bin,CLASSIFICATION_ROC_AUC,AVERAGE_NONE);
   Print("roc auc score none = ",area3);
 
 
/*
  top 1 accuracy score = [0.6666666666666666]
  top 2 accuracy score = [1]
  top k = [0.75]
  
  average precision score micro = [0.8513333333333333]
  average precision score macro = [0.9326666666666666]
  average precision score weighted = [0.9333333333333333]
  average precision score none = [1,1,0.7,1,0.9266666666666666,0.8333333333333333,1,0.8666666666666667,1,1]
  
  roc auc score micro = [0.9839506172839506]
  roc auc score macro = [0.9892068783068803]
  roc auc score weighted = [0.9887354497354497]
  roc auc score none = [1,1,0.9506172839506173,1,0.984,0.9821428571428571,1,0.9753086419753086,1,1]
  
  average precision score binary = [0.7961904761904761]
  average precision score binary = [0.7961904761904761]
  average precision score none = [0.7678571428571428,0.7961904761904761]
  
  roc auc score binary = [0.7]
  roc auc score binary = [0.7]
  roc auc score none = [0.7,0.7]
*/