App Rent is Sage Supervise
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Apprentissage supervise : probleme a deux classes Apprentissage supervise : probleme a N classes
Apprentissage supervise
Criteres d’evaluation
Jerome Aze
2007-2008
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Apprentissage supervise : probleme a deux classes Apprentissage supervise : probleme a N classes
Outline
1 Apprentissage supervise : probleme a deux classes
Rappels
Classification
Criteres d’evaluation
Trier plutot que classifier
2 Apprentissage supervise : probleme a N classesQuels criteres d’evaluation ?
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Apprentissage supervise : probleme a deux classes Apprentissage supervise : probleme a N classes
Rappels
Principe de base de l’apprentissage supervise
Protocole d’apprentissage
Learning
algorithm
Data
1/3
2/3
Test
Learn
validation set
learning set
tuning of the model
Model of the data
Evaluation of the
model on Test data
2/3
1/3
Cross Validation
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Apprentissage supervise : probleme a deux classes Apprentissage supervise : probleme a N classes
Classification
Evaluation de l’apprentissageEntree : un modele en construction
Objectifs : ameliorer le modele
utiliser le “validation set” pour rafiner le modele (reglage fin
des parametres, post-elagage,. . .
)
Evaluation du test : Matrice de confusion
R eel
Pos Neg
P r ´ e d i t
Pos TP FP
Neg FN TN
TP : True Positive
FP : False Positive
FN : False Negative
TN : True Negative
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Apprentissage supervise : probleme a deux classes Apprentissage supervise : probleme a N classes
Criteres d’evaluation
Quelques criteres d’evaluation
Evaluation du test : Matrice de confusion
R eel Pos Neg
P r ´ e d i t Pos TP FP
Neg FN TN
TP : True Positive
FP : False PositiveFN : False Negative
TN : True Negative
Precision, Rappel, Accuracy
Precision = TP TP +FP
Rappel = TP TP +FN
Accuracy = TP +TN TP +FN +FP +TN
Sensibilite, Specificite
sensibilite = TP TP +FN
specificite = TN FP +TN
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Apprentissage supervise : probleme a deux classes Apprentissage supervise : probleme a N classes
Criteres d’evaluation
Courbes associees
Courbe Precision–Rappel
Abscisse : precision
Ordonnee : rappel
Interet : evaluer l’impact d’un parametre
r a p p e l
1
precision 10,0
A ti i ´ bl ` ` d l A ti i ´ bl ` ` N l
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Apprentissage supervise : probleme a deux classes Apprentissage supervise : probleme a N classes
Criteres d’evaluation
Front de Pareto
Definition
Le front de Pareto est defini par l’ensemble des approches qui sont telsqu’aucune autre approche ne presente de meilleurs resultats pour tous lescriteres etudie (ici precision et rappel).
Les approches qui ne sont pas sur le front de Pareto sont dites “dominees”.
r a p p e l
1
precision 10,0
vert : 1er front de Pareto
bleu : 2nd front de Pareto
rouge : 3eme front de Pareto
Apprentissage s per ise probleme a de classes Apprentissage s per ise probleme a N classes
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Apprentissage supervise : probleme a deux classes Apprentissage supervise : probleme a N classes
Trier plutot que classifier
Trier plutot que classifier
Interet du tri
Notion de risque : medecine, nucleaire, . . .
Ressources limitees : trouver les patients les plus a
risques et les traiter (cas des greffes par exemple)Cout eleve d’un test : detecter le sous-groupe le plus
prometteur
. . .
Courbe ROC (sensibilite – (1-specificite))
Abscisse : 1 - specificite = taux de faux positifs chez les NEG (erreur deprediction, par ex : patient sain predit comme malade)
Ordonnee : sensibilite = taux de vrais positifs
Interet : Permet de visualiser rapidement la puissance d’un modele
Apprentissage supervise : probleme a deux classes Apprentissage supervise : probleme a N classes
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Apprentissage supervise : probleme a deux classes Apprentissage supervise : probleme a N classes
Trier plutot que classifier
Courbe ROC : Receiver Operating Characteristics
Evaluation de l’aire sous la courbe ROC
Critere plus fiable que la precision (Ling, Huang, Zhang,AI’03)
Insensible a la distribution
Independant des couts d’erreur
Apprentissage supervise : probleme a deux classes Apprentissage supervise : probleme a N classes
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Apprentissage supervise : probleme a deux classes Apprentissage supervise : probleme a N classes
Trier plutot que classifier
Courbe ROC : exemple
tire du livre de A.J. Valleron
http ://www.chups.jussieu.fr/polys/biostats/poly/POLY.Chp.5.2.html
Courbe A : examen temperature et grippe.
Courbe B : examen qui n’apporte rien au diagnostic (variables independantes).
Courbe C : bon critere diagnostic (sensibilite et specificte simultanementelevees).
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Apprentissage supervise : probleme a deux classes Apprentissage supervise : probleme a N classes
Outline
1 Apprentissage supervise : probleme a deux classes
Rappels
ClassificationCriteres d’evaluation
Trier plutot que classifier
2 Apprentissage supervise : probleme a N classesQuels criteres d’evaluation ?
Apprentissage supervise : probleme a deux classes Apprentissage supervise : probleme a N classes
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Apprentissage supervise : probleme a deux classes Apprentissage supervise : probleme a N classes
Quels criteres d’evaluation ?
Evaluation multi-classes
Matrice de confusion multi-classes
R eel C 1 C 2 . . . C i . . . C n
P r ´ e d i t
C 1 c 11
c 21
c i 1
c n 1
C 2 c 1
2. . . . . .
C i c 1i
c i i
. . . . . .
C n c 1n
Prediction correcte : c i i Prediction incorrecte :c
j i
avec i = j
Precision, Rappel, Accuracy
Precision (C i ) =c i
i Pn j =1 c
j i
Rappel (C i ) =c i i Pn
j =1 c i j
Accuracy =Pn
i =1 c i i Pn
i , j =1 c j i