Soru

Zorluk: ZorSınıflandırma Kuralları ve Hata Oranları (Beklenen Hata Oranı)

Bir sivil havacılık otoritesi, uçuş verilerini kullanarak uçuşları "Güvenli Uçuş" (Π1\Pi_1) ve "Riskli Uçuş" (Π2\Pi_2) olmak üzere iki sınıfa ayırmak için bir diskriminant fonksiyonu geliştirmiştir. Geliştirilen model, toplam 500 uçuşluk bir test veri setine uygulanmış ve aşağıdaki sınıflandırma matrisi elde edilmiştir:

Gerçek SınıfΠ1\Pi_1 Olarak SınıflandırılanΠ2\Pi_2 Olarak SınıflandırılanToplam
Π1\Pi_1 (Güvenli)36040400
Π2\Pi_2 (Riskli)1585100

Havacılık otoritesinin geçmiş verilerine göre, genel uçuş trafiği içinde bir uçuşun güvenli olma olasılığı (öncel olasılık) p1=0,90p_1 = 0,90 ve riskli olma olasılığı p2=0,10p_2 = 0,10'dur.

Güvenli bir uçuşu riskli olarak sınıflandırmanın maliyeti c(21)=50c(2|1) = 50 birim, riskli bir uçuşu güvenli olarak sınıflandırmanın maliyeti ise c(12)=200c(1|2) = 200 birim olarak belirlenmiştir.

Buna göre, bu sınıflandırma kuralı için Beklenen Hata Maliyeti (Expected Cost of Misclassification - ECM) aşağıdakilerden hangisidir?

  1. 7,5Cevap
  2. B
    10,0
  3. C
    15,2
  4. D
    17,5
  5. E
    18,75

Cevap

Beklenen Hata Maliyeti (ECM) 7,5 birimdir.
Beklenen Hata Maliyeti (ECM) hesaplanırken her bir yanlış sınıflandırmanın maliyeti, ilgili yanlış sınıflandırma olasılığı ve sınıfın popülasyondaki öncel olasılığı ile çarpılır. Gerçekte Π1\Pi_1 olan bir uçuşun Π2\Pi_2 olarak atanma olasılığı P(21)=40/400=0,10P(2|1) = 40/400 = 0,10'dur. Gerçekte Π2\Pi_2 olan bir uçuşun Π1\Pi_1 olarak atanma olasılığı P(12)=15/100=0,15P(1|2) = 15/100 = 0,15'tir. Verilen öncel olasılıklar (p1=0,90p_1=0,90, p2=0,10p_2=0,10) ve maliyetler (c(21)=50c(2|1)=50, c(12)=200c(1|2)=200) kullanıldığında; ECM=(50×0,10×0,90)+(200×0,15×0,10)=4,5+3,0=7,5ECM = (50 \times 0,10 \times 0,90) + (200 \times 0,15 \times 0,10) = 4,5 + 3,0 = 7,5 bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Sınıflandırma matrisinden koşullu hata olasılıklarını hesaplama
P(21)=40/400=0,10P(2|1) = 40 / 400 = 0,10 ve P(12)=15/100=0,15P(1|2) = 15 / 100 = 0,15
Gerçekte Π1\Pi_1 olanların ne kadarının Π2\Pi_2 olarak ve gerçekte Π2\Pi_2 olanların ne kadarının Π1\Pi_1 olarak yanlış sınıflandırıldığını bulmak için satır toplamları kullanılır.
2
Beklenen Hata Maliyeti (ECM) formülünü yazma
ECM=c(21)P(21)p1+c(12)P(12)p2ECM = c(2|1) \cdot P(2|1) \cdot p_1 + c(1|2) \cdot P(1|2) \cdot p_2
Her bir hata türünün maliyeti, o hatanın yapılma olasılığı ve sınıfın öncel olasılığı ile çarpılarak toplanmalıdır.
3
Verilen değerleri formülde yerine koyma
ECM=(500,100,90)+(2000,150,10)ECM = (50 \cdot 0,10 \cdot 0,90) + (200 \cdot 0,15 \cdot 0,10)
Maliyetler, hesaplanan koşullu olasılıklar ve soruda verilen gerçek öncel olasılıklar (p1=0,90p_1=0,90, p2=0,10p_2=0,10) denkleme entegre edilir.
4
Matematiksel işlemi tamamlama
ECM=4,5+3,0=7,5ECM = 4,5 + 3,0 = 7,5
Çarpma ve toplama işlemleri yapılarak nihai beklenen maliyete ulaşılır.

Anahtar Kavram

Beklenen Hata Maliyeti (Expected Cost of Misclassification)
Bu soruyu puanla