Question

Difficulty: HardSınıflandırma Kuralları ve Hata Oranları (Beklenen Hata Oranı)

Bir ulusal siber güvenlik merkezi, ağ trafiği günlüklerini diskriminant analizi kullanarak "Normal Trafik" (Π1\Pi_1) ve "Siber Saldırı" (Π2\Pi_2) olarak iki gruba ayırmaktadır. Geçmiş verilere göre sisteme gelen bir trafiğin normal olma olasılığı (öncel olasılık) p1=0,90p_1 = 0,90, siber saldırı olma olasılığı ise p2=0,10p_2 = 0,10'dur.

Sınıflandırma hatalarının maliyetleri incelendiğinde; siber saldırının normal trafik olarak sınıflandırılmasının maliyeti c(12)=50c(1|2) = 50 birim, normal trafiğin siber saldırı olarak sınıflandırılmasının maliyeti ise c(21)=10c(2|1) = 10 birim olarak belirlenmiştir.

Geliştirilen ayırma fonksiyonunun performansını değerlendirmek için elde edilen sınıflandırma matrisi aşağıda verilmiştir:

Gerçek DurumΠ1\Pi_1 Olarak SınıflandırılanΠ2\Pi_2 Olarak SınıflandırılanToplam
Π1\Pi_1 (Normal)27030300
Π2\Pi_2 (Saldırı)40160200

Buna göre, bu sınıflandırma kuralı için hesaplanan Beklenen Yanlış Sınıflandırma Maliyeti (ECM - Expected Cost of Misclassification) tahmini değeri aşağıdakilerden hangisidir?

  1. 1,90Answer
  2. B
    2,30
  3. C
    4,60
  4. D
    4,70
  5. E
    11,00

Answer

1,90
Beklenen Yanlış Sınıflandırma Maliyeti (ECM); c(21)P(21)p1+c(12)P(12)p2c(2|1)P(2|1)p_1 + c(1|2)P(1|2)p_2 formülü ile hesaplanır. Matristen P(21)=30/300=0,10P(2|1) = 30/300 = 0,10 ve P(12)=40/200=0,20P(1|2) = 40/200 = 0,20 elde edilir. Değerler yerine konduğunda: (10×0,10×0,90)+(50×0,20×0,10)=0,90+1,00=1,90(10 \times 0,10 \times 0,90) + (50 \times 0,20 \times 0,10) = 0,90 + 1,00 = 1,90 sonucuna ulaşılır.

Step-by-Step Solution

1
Sınıflandırma matrisinden koşullu yanlış sınıflandırma olasılıklarını (P(2|1) ve P(1|2)) hesaplayın.
P^(21)=n12n1=30300=0,10\hat{P}(2|1) = \frac{n_{12}}{n_1} = \frac{30}{300} = 0,10 ve P^(12)=n21n2=40200=0,20\hat{P}(1|2) = \frac{n_{21}}{n_2} = \frac{40}{200} = 0,20 bulunur.
Yanlış sınıflandırma olasılıkları, bir gruba ait gözlemlerin hatalı olarak diğer gruba atanma oranlarıdır.
2
Soruda verilen öncel olasılıkları (p1, p2) ve hata maliyetlerini (c(2|1), c(1|2)) belirleyin.
p1=0,90p_1 = 0,90, p2=0,10p_2 = 0,10, c(21)=10c(2|1) = 10, c(12)=50c(1|2) = 50.
ECM formülünde örneklem oranları değil, biliniyorsa popülasyona ait öncel olasılıklar kullanılmalıdır.
3
Beklenen Yanlış Sınıflandırma Maliyeti (ECM) formülünü uygulayın.
ECM^=c(21)P^(21)p1+c(12)P^(12)p210×0,10×0,90+50×0,20×0,10=0,90+1,00=1,90\hat{ECM} = c(2|1)\hat{P}(2|1)p_1 + c(1|2)\hat{P}(1|2)p_2 \Rightarrow 10 \times 0,10 \times 0,90 + 50 \times 0,20 \times 0,10 = 0,90 + 1,00 = 1,90.
Toplam beklenen maliyet, her iki hata türünün maliyetinin, o hatanın gerçekleşme olasılığı ve grubun genel nüfusta bulunma olasılığı ile ağırlıklandırılmış toplamıdır.

Key Concept

Beklenen Yanlış Sınıflandırma Maliyeti (Expected Cost of Misclassification)
Rate this question