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因果探索の精度指標

人工データで実験する場合は真のDAGがわかるため、真のDAGと推定したDAGとの一致具合を定量評価するための指標が提案されている。

まとめ

基礎概念

  • 真陽性(True Positive: TP): 正しい方向で推定されたエッジ

  • 真陰性(True Negative: TN): 推定したグラフにも真のグラフにも存在しないエッジ

  • 偽陽性(False Positive: FP): 推定したグラフにはあるが真のグラフには存在しないエッジ

  • 偽陰性(False Negative: FN): 推定したグラフにはないが真のグラフには存在するエッジ

名称定義
真陽性率 (True Positive Rate: TPR)TPTP+FN\dfrac{TP}{TP + FN}
偽陽性率 (False Positive Rate: FPR)reverse+FPTN+FP\dfrac{\text{reverse} + FP}{TN + FP}
適合率 (Precision)TPTP+FP\dfrac{TP}{TP + FP}
再現率 (Recall)TPTP+FN\dfrac{TP}{TP + FN}
F1 Score2×適合率×再現率適合率+再現率2 \times \dfrac{\text{適合率} \times \text{再現率}}{\text{適合率} + \text{再現率}}
偽発見率 (False Discovery Rate: FDR)reverse+FPTP+FP\dfrac{\text{reverse} + FP}{TP + FP}
誤りの総数 (No. of Non-Negative Entries: NNZ)TP+FPTP + FP
構造ハミング距離 (Structural Hamming Distance: SHD)不正確なエッジの数を合計したもの。小さいほど正解に近くなる指標
G-ScoreTPFPTP+FN\dfrac{TP - FP}{TP + FN} もしくは 0 のうち最大値の大きいほう

構造ハミング距離

不正解のエッジの数を合計したもの。

具体的には、

  1. 余分なエッジ

  2. 欠落したエッジ

  3. 誤った方向のエッジ

の合計

G-Score

TPからFPを引いた数と0の最大値を正例の数(TP+FN)で割ったもの。

GScore=max(0,(TPFP))TP+FN\mathrm{G-Score} = \frac{\max\big(0, (TP-FP)\big)}{TP+FN}

FPが多いと分子が減る → G-Scoreは誤検出(FP)へのペナルティをかけているペナルティつきRecall