Panoramica della valutazione dei modelli di BigQuery ML

Questo documento descrive in che modo BigQuery ML supporta la valutazione dei modelli di machine learning (ML).

Panoramica della valutazione del modello

Puoi utilizzare le metriche di valutazione del modello ML per i seguenti scopi:

  • Per valutare la qualità dell'adattamento tra il modello e i dati.
  • Per confrontare modelli diversi.
  • Per prevedere con quale precisione puoi aspettarti che ogni modello funzioni su un set di dati specifico, nel contesto della selezione del modello.

Le valutazioni dei modelli di apprendimento supervisionato e non supervisionato funzionano in modo diverso:

  • Per i modelli di apprendimento supervisionato, la valutazione del modello è ben definita. Un set di valutazione, ovvero dati che non sono stati analizzati dal modello, viene in genere escluso dal set di addestramento e poi utilizzato per valutare le prestazioni del modello. Ti consigliamo di non utilizzare il set di addestramento per la valutazione perché ciò fa sì che il modello abbia prestazioni scarse quando generalizza i risultati della previsione per i nuovi dati. Questo risultato è noto come overfitting.
  • Per i modelli di apprendimento non supervisionato, la valutazione del modello è meno definita e in genere varia da modello a modello. Poiché i modelli di apprendimento non supervisionato non riservano un set di valutazione, le metriche di valutazione vengono calcolate utilizzando l'intero set di dati di input.

Offerte di valutazione del modello

BigQuery ML fornisce le seguenti funzioni per calcolare le metriche di valutazione per i modelli di ML:

Categoria del modello Tipi di modello Funzioni di valutazione del modello Cosa fa la funzione
Apprendimento supervisionato Regressione lineare

Regressore ad albero potenziato

Regressore di foresta casuale

Regressore DNN

Regressore wide and deep

Regressore AutoML Tables
ML.EVALUATE Genera report sulle seguenti metriche:
  • errore assoluto medio
  • errore quadratico medio
  • errore logaritmico quadratico medio
  • errore assoluto mediano
  • Punteggio R2
  • varianza spiegata
Regressione logistica

Classificatore ad alberi potenziati

Classificatore random forest

Classificatore DNN

Classificatore wide and deep

Classificatore AutoML Tables
ML.EVALUATE Genera report sulle seguenti metriche:
  • precisione
  • recall
  • accuracy
  • Punteggio F1
  • perdita logaritmica
  • roc auc
ML.CONFUSION_MATRIX Mostra la matrice di confusione.
ML.ROC_CURVE Metriche dei report per diversi valori di soglia, tra cui i seguenti:
  • recall
  • tasso di falsi positivi
  • veri positivi
  • falsi positivi
  • veri negativi
  • falsi negativi

Si applica solo ai modelli di classificazione binaria.
Apprendimento non supervisionato K-means ML.EVALUATE Riporta l'indice di Davies-Bouldin e la distanza quadratica media tra i punti dati e i centroidi dei cluster assegnati.
Fattorizzazione matriciale ML.EVALUATE Per i modelli basati sul feedback esplicito, vengono riportate le seguenti metriche:
  • errore assoluto medio
  • errore quadratico medio
  • errore logaritmico quadratico medio
  • errore assoluto mediano
  • Punteggio R2
  • varianza spiegata
Per i modelli basati sul feedback implicito, vengono riportate le seguenti metriche:
PCA ML.EVALUATE Indica il rapporto di varianza totale spiegata.
Autoencoder ML.EVALUATE Genera report sulle seguenti metriche:
  • errore assoluto medio
  • errore quadratico medio
  • errore logaritmico quadratico medio
Serie temporale ARIMA_PLUS ML.EVALUATE Genera report sulle seguenti metriche:
  • errore assoluto medio
  • errore quadratico medio
  • errore percentuale assoluto medio
  • errore percentuale assoluto medio simmetrico

Questa funzione richiede nuovi dati come input.
ML.ARIMA_EVALUATE Riporta le seguenti metriche per tutti i modelli candidati ARIMA caratterizzati da diverse tuple (p, d, q, has_drift):

Inoltre, segnala altre informazioni su stagionalità, effetti delle festività e valori anomali di picchi e cali.

Questa funzione non richiede nuovi dati come input.

Valutazione automatica in CREATE MODEL dichiarazioni

BigQuery ML supporta la valutazione automatica durante la creazione del modello. A seconda del tipo di modello, delle opzioni di addestramento della suddivisione dei dati e dell'utilizzo dell'ottimizzazione degli iperparametri, le metriche di valutazione vengono calcolate in base al set di dati di valutazione riservato, al set di dati di test riservato o all'intero set di dati di input.

  • Per i modelli k-means, PCA, autoencoder e ARIMA_PLUS, BigQuery ML utilizza tutti i dati di input come dati di addestramento e le metriche di valutazione vengono calcolate in base all'intero set di dati di input.

  • Per i modelli di regressione lineare e logistica, albero potenziato, foresta casuale, DNN, Wide & Deep e fattorizzazione di matrici, le metriche di valutazione vengono calcolate in base al set di dati specificato dalle seguenti opzioni CREATE MODEL:

    Quando addestri questi tipi di modelli utilizzando l'ottimizzazione degli iperparametri, l'opzione DATA_SPLIT_TEST_FRACTION ti aiuta anche a definire il set di dati rispetto al quale vengono calcolate le metriche di valutazione. Per maggiori informazioni, vedi Divisione dei dati.

  • Per i modelli AutoML Tables, scopri come vengono utilizzate le suddivisioni dei dati per l'addestramento e la valutazione.

Per ottenere le metriche di valutazione calcolate durante la creazione del modello, utilizza le funzioni di valutazione come ML.EVALUATE sul modello senza specificare dati di input. Per un esempio, vedi ML.EVALUATE senza dati di input specificati.

Valutazione con un nuovo set di dati

Dopo la creazione del modello, puoi specificare nuovi set di dati per la valutazione. Per fornire un nuovo set di dati, utilizza funzioni di valutazione come ML.EVALUATE sul modello con i dati di input specificati. Per un esempio, vedi ML.EVALUATE con una soglia personalizzata e dati di input.

Passaggi successivi

Per ulteriori informazioni sulle istruzioni e sulle funzioni SQL supportate per i modelli che supportano la valutazione, consulta i seguenti documenti: