既然我们了解了为什么需要评估机器学习模型,以及它们解决的基本问题类型(分类和回归),接下来就看一下评估过程本身的常用步骤。可以将其视为检验模型表现的指引。从整体来看,评估机器学习模型通常遵循以下步骤:数据准备:从数据集开始。此处首要的一步是将数据分成至少两部分:训练集和测试集。模型训练:使用训练集来训练模型。模型从这些数据中学习模式、关系或规则。模型预测:使用训练好的模型在测试集上进行预测。由于模型从未见过这些测试数据,这些预测能公平地评估其能力。性能评估:将模型在测试集上的预测与测试集中的实际真实值进行比较。此处会用到评估指标。您会计算具体的得分(例如分类的准确率或回归的均方误差),以量化模型的性能。结果解读:最后,您需要分析这些指标得分。它们是否符合您的要求?模型是否足以满足其预期用途?这一步能帮助您决定模型是否已准备就绪,或者是否需要进一步改进。让我们将这个基本流程可视化:digraph G { rankdir=LR; node [shape=box, style=rounded, fontname="Arial", fontsize=10, margin=0.15]; edge [fontname="Arial", fontsize=9]; 评估机器学习模型对于衡量其性能至关重要,特别是对于分类和回归等常见问题类型。本文分析了评估过程所涉及的典型步骤。可以将其视为检查模型性能的路线图。 Data -> Split; Split -> TrainSet [label=" 用于训练"]; Split -> TestSet [label=" 用于测试"]; TrainSet -> TrainModel; TrainModel -> Predict; TestSet -> Predict [label=" 输入未见数据"]; Predict -> Evaluate [label=" 输出预测"]; TestSet -> Evaluate [label=" 提供实际值"]; Evaluate -> Interpret; }机器学习模型评估工作流程的简化视图。"此处最重要的原则是在模型训练期间未遇到的数据(测试集)上评估模型。这种分离有助于避免过于乐观的结果,并能更实际地估计模型在面对新数据时的表现。"在接下来的章节中,我们将研究步骤4中用于分类(第2章)和回归(第3章)问题的具体指标。我们还将详细介绍数据分割技术(第4章),以确保评估的可靠性。本章提供了关于我们通常为什么以及如何进行模型评估的基本理解。