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기술

확률 보정 곡선

확률 보정 곡선기술
영문명
Calibration curve
다른 이름
Reliability diagram
가로축
구간의 평균 예측 확률
세로축
구간의 실제 양성 비율
확률 보정 곡선은 예측 확률과 실제 양성 비율의 관계를 구간별로 비교하는 그림이다. 비슷한 확률을 낸 표본들을 묶어 평균 예측값과 관측 비율을 한 점으로 나타낸다. 신뢰도 도표라고도 한다.

구간마다 점 만들기

이진 분류의 양성 확률을 여러 구간으로 나눈다. 각 구간에서 확률의 평균을 가로값으로, 실제 양성 수를 표본 수로 나눈 값을 세로값으로 삼는다. 평균 예측이 관측 비율과 같으면 점은 대각선 y=x 위에 놓인다.

한 구간의 계산

같은 구간에 예측값 0.6, 0.7, 0.8, 0.9가 들어 있고 실제 양성이 두 개라면 점은 (0.75,0.5)다. 예측 평균은 75퍼센트지만 실제 비율은 50퍼센트다. 다만 표본이 네 개뿐인 관측으로 전체 모집단에서 같은 차이가 확정됐다고 말할 수는 없다.

구간을 나누는 방식

같은 폭의 확률 구간으로 나누거나 비슷한 표본 수를 갖도록 나눌 수 있다. 빈 구간은 관측 비율을 만들 수 없고, 표본이 적은 구간은 비율이 크게 흔들릴 수 있다. 구간 수와 경계가 달라지면 같은 예측 자료도 다른 모양으로 보일 수 있다.

분류 능력과의 차이

보정 곡선은 확률의 수치적 의미를 보는 도구다. 양성에 더 높은 점수를 주는 순위 능력을 평가하는 ROC AUC와는 다르다. 관측 대각선에 가깝다는 사실만으로 모든 하위 집단이나 개별 표본의 확률이 정확하다고 보장할 수도 없다. 모델을 학습한 자료와 독립된 자료에서 평가하는 것이 중요하다.

관련 문서

ROC AUC / ROC 곡선 / 브라이어 점수 / 로지스틱 회귀 / 교차 검증 / 데이터 누출 (기계 학습) / 분산