[파이썬] 텍스트 분류의 평가 지표와 성능 평가

텍스트 분류 모델을 개발할 때, 다양한 평가 지표와 성능 평가 방법을 사용하여 모델의 품질을 평가하는 것이 중요합니다. 이번 포스트에서는 텍스트 분류 모델의 성능을 평가하는 주요 평가 지표와 성능 평가 방법에 대해 알아보겠습니다.

1. 정확도(Accuracy): 정확도는 모델이 정확하게 분류한 샘플의 비율을 나타내는 지표입니다. 정확도는 분류 작업에서 가장 기본적이고 일반적으로 사용되는 평가 지표입니다. 정확도는 다음과 같이 계산됩니다:

Accuracy = (올바르게 분류된 샘플의 수) / (전체 샘플의 수)

2. 정밀도(Precision): 정밀도는 양성으로 예측한 샘플 중에서 실제로 양성인 샘플의 비율을 나타내는 지표입니다. 정밀도는 오진을 최소화하기 위해 사용되는 지표로, 거짓 양성(FP)을 줄이는 것에 초점을 맞춥니다. 정밀도는 다음과 같이 계산됩니다:

Precision = (실제로 양성인 샘플 중에서 올바르게 양성으로 예측된 샘플의 수) / (양성으로 예측된 샘플의 수)

3. 재현율(Recall): 재현율은 실제로 양성인 샘플 중에서 양성으로 예측된 샘플의 비율을 나타내는 지표입니다. 재현율은 거짓 음성(FN)을 최소화하기 위해 사용되는 지표로, 실제로 양성인 샘플을 놓치지 않는 것에 초점을 맞춥니다. 재현율은 다음과 같이 계산됩니다:

Recall = (실제로 양성인 샘플 중에서 올바르게 양성으로 예측된 샘플의 수) / (실제로 양성인 샘플의 수)

4. F1 점수(F1 Score): F1 점수는 정밀도와 재현율의 조화 평균입니다. F1 점수는 모델의 정밀도와 재현율을 한 번에 고려하여 모델의 품질을 평가하는 데 사용됩니다. F1 점수는 다음과 같이 계산됩니다:

F1 Score = 2 * (Precision * Recall) / (Precision + Recall)

이 외에도 다양한 성능 평가 지표가 있으며, 특정 응용 분야에 따라 다른 평가 지표를 사용할 수도 있습니다.

위에서 소개한 평가 지표들은 기본적으로 이진 분류(Binary Classification)에 적용됩니다. 다중 클래스 분류(Multi-class Classification)에서는 일반적으로 마이크로 평균(Micro-average) 또는 매크로 평균(Macro-average)을 사용하여 평가합니다.

파이썬에서는 사이킷런(Scikit-learn)이라는 머신 러닝 라이브러리를 사용하여 텍스트 분류 모델의 성능을 평가할 수 있습니다. 아래는 사이킷런을 사용하여 텍스트 분류 모델의 성능 평가를 수행하는 예제 코드입니다:

from sklearn.metrics import accuracy_score, precision_score, recall_score, f1_score

# 실제 클래스와 예측한 클래스
y_true = [0, 1, 1, 0, 1, 1, 0]
y_pred = [0, 1, 0, 0, 1, 0, 1]

accuracy = accuracy_score(y_true, y_pred)
precision = precision_score(y_true, y_pred)
recall = recall_score(y_true, y_pred)
f1 = f1_score(y_true, y_pred)

print("Accuracy:", accuracy)
print("Precision:", precision)
print("Recall:", recall)
print("F1 Score:", f1)

위의 코드는 이진 분류에서 정확도, 정밀도, 재현율, F1 점수를 계산하는 예제입니다. 다중 클래스 분류의 경우 average 매개 변수를 사용하여 마이크로 평균 또는 매크로 평균을 계산할 수 있습니다.

텍스트 분류 모델의 성능 평가는 모델의 품질을 정량적으로 평가하는 데 도움이 됩니다. 이를 통해 모델의 성능을 개선하고 응용 분야에 따라 적합한 평가 지표를 선택할 수 있습니다.