resnet18进行多分类任务,已知预测后的y_pred,y_true和y_pro(都为list形式),如何绘制多分类的prc曲线、roc曲线和混淆矩阵?给出python代码

时间: 2024-09-13 12:16:35 浏览: 16
要绘制多分类的P-R曲线(Precision-Recall Curve)、ROC曲线(Receiver Operating Characteristic Curve)和混淆矩阵,你需要使用一些Python库,如`matplotlib`用于绘图,`sklearn`中的`precision_recall_curve`、`roc_curve`、`confusion_matrix`等函数来计算必要的指标。这里提供一个基本的代码示例来指导你完成这个任务。 首先,确保你已经有了`y_pred`(预测概率)、`y_true`(真实标签)和`y_pro`(预测类别)。`y_pred`应该是一个二维数组,每个类别的预测概率对应一个列;`y_true`和`y_pro`是一维数组,每个元素代表一个样本的真实类别或预测类别。 以下是一个示例代码: ```python import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.metrics import precision_recall_curve, roc_curve, auc, confusion_matrix, precision_score, recall_score from sklearn.preprocessing import label_binarize from sklearn.multiclass import OneVsRestClassifier import numpy as np # 假设你有三个类别 n_classes = 3 # 将真实值和预测值二值化 y_true_bin = label_binarize(y_true, classes=np.arange(n_classes)) y_pred_bin = label_binarize(y_pro, classes=np.arange(n_classes)) # 计算每个类别的P-R曲线的精确度和召回率 precision = dict() recall = dict() for i in range(n_classes): precision[i], recall[i], _ = precision_recall_curve(y_true_bin[:, i], y_pred[:, i]) plt.plot(recall[i], precision[i], lw=2, label='class {0} (area = {1:0.2f})'.format(i, auc(recall[i], precision[i]))) # 绘制P-R曲线 plt.xlabel('Recall') plt.ylabel('Precision') plt.title('Multi-class Precision-Recall curve') plt.legend(loc="best") plt.show() # 计算ROC曲线和AUC fpr = dict() tpr = dict() roc_auc = dict() for i in range(n_classes): fpr[i], tpr[i], _ = roc_curve(y_true_bin[:, i], y_pred[:, i]) roc_auc[i] = auc(fpr[i], tpr[i]) # 绘制ROC曲线 for i in range(n_classes): plt.plot(fpr[i], tpr[i], lw=2, label='ROC curve of class {0} (area = {1:0.2f})'.format(i, roc_auc[i])) plt.xlabel('False Positive Rate') plt.ylabel('True Positive Rate') plt.title('Some extension of Receiver operating characteristic to multi-class') plt.legend(loc="lower right") plt.show() # 计算混淆矩阵 conf_matrix = confusion_matrix(y_true, y_pro) # 绘制混淆矩阵 plt.imshow(conf_matrix, interpolation='nearest', cmap=plt.cm.Blues) plt.title('Confusion matrix') plt.colorbar() tick_marks = np.arange(len(classes)) plt.xticks(tick_marks, classes, rotation=45) plt.yticks(tick_marks, classes) fmt = 'd' thresh = conf_matrix.max() / 2. for i, j in itertools.product(range(conf_matrix.shape[0]), range(conf_matrix.shape[1])): plt.text(j, i, format(conf_matrix[i, j], fmt), horizontalalignment="center", color="white" if conf_matrix[i, j] > thresh else "black") plt.tight_layout() plt.ylabel('True label') plt.xlabel('Predicted label') plt.show() ``` 注意:这段代码假定你已经有了`y_pred`和`y_true`以及`y_pro`,并且它们分别是预测概率、真实标签和预测类别的列表。如果你的数据是其他形式的,你可能需要进行适当的转换。同时,混淆矩阵的代码中`classes`变量需要根据实际类别进行定义,此代码段并没有定义`classes`变量,只是给出了一个大致的绘图方式。

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详细解释这段代码:def phsical_loss(y_true, y_pred): y_true =tf.cast(y_true, y_pred.dtype) loss_real=tf.keras.losses.MSE(y_true[0],y_pred[0]) loss_img= tf.keras.losses.MSE(y_true[1],y_pred[1]) amp_ture=tf.pow(y_true[0],2)+tf.pow(y_true[1],2) amp_pred=tf.pow(y_pred[0],2)+tf.pow(y_pred[1],2) loss_amp=tf.keras.losses.MSE(amp_ture,amp_pred) return loss_real+loss_img+loss_amp#两个子模型各加一个完整约束 def angle_loss(y_true, y_pred): y_true = tf.cast(y_true, y_pred.dtype) img_ture=tf.atan2(y_true[1],y_true[0]) img_pred=tf.atan2(y_pred[1],y_pred[0]) return tf.keras.losses.MAE(img_ture,img_pred) def amp_loss(y_true, y_pred): y_true = tf.cast(y_true, y_pred.dtype) amp_ture=tf.pow(y_true[0],2)+tf.pow(y_true[1],2) amp_pred=tf.pow(y_pred[0],2)+tf.pow(y_pred[1],2) loss_phsical=tf.keras.losses.MSE(amp_ture,amp_pred) return loss_phsical model_in=tf.keras.Input((16,16,1)) model_real_out=ResNet18([2,2,2,2])(model_in) model_img_out=ResNet18([2,2,2,2])(model_in) model_all=tf.keras.Model(model_in,[model_real_out,model_img_out]) model_all.compile(loss=phsical_loss, optimizer=tf.keras.optimizers.Adam(tf.keras.optimizers.schedules.InverseTimeDecay( 0.001, decay_steps=250*25, decay_rate=1, staircase=False)), metrics=['mse']) checkpoint_save_path= "C:\\Users\\Root\\Desktop\\bysj\\model_all.ckpt" if os.path.exists(checkpoint_save_path + '.index'): print('------------------load model all---------------------') model_all.load_weights(checkpoint_save_path) cp_callback = tf.keras.callbacks.ModelCheckpoint(filepath=checkpoint_save_path, save_weights_only=True,save_best_only=True)

解释以下这段代码:import tensorflow as tf gpus =tf.config.experimental.list_physical_devices(device_type='GPU') tf.config.experimental.set_virtual_device_configuration(gpus[0],[tf.config.experimental.VirtualDeviceConfiguration(memory_limit=4096)]) #import scipy.io as sio import pickle import os,random import matplotlib.pyplot as plt #import scipy.stats from tensorflow import losses from tensorflow.keras import Model from tensorflow.keras import layers import matplotlib.pyplot as plt import tensorflow as tf import numpy as np #import scipy.io as sio #import scipy.stats import math import os import pdb from tensorflow import losses from model import ResNet18 from re_dataset_real import train_image1,train_label1,test_image1,test_label1,val_image1,val_label1 from re_dataset_imag import train_image2,train_label2,test_image2,test_label2,val_image2,val_label2 def phsical_loss(y_true, y_pred): y_true =tf.cast(y_true, y_pred.dtype) loss_real=tf.keras.losses.MSE(y_true[0],y_pred[0]) loss_img= tf.keras.losses.MSE(y_true[1],y_pred[1]) amp_ture=tf.pow(y_true[0],2)+tf.pow(y_true[1],2) amp_pred=tf.pow(y_pred[0],2)+tf.pow(y_pred[1],2) loss_amp=tf.keras.losses.MSE(amp_ture,amp_pred) return loss_real+loss_img+loss_amp#两个子模型各加一个完整约束 def angle_loss(y_true, y_pred): y_true = tf.cast(y_true, y_pred.dtype) img_ture=tf.atan2(y_true[1],y_true[0]) img_pred=tf.atan2(y_pred[1],y_pred[0]) return tf.keras.losses.MAE(img_ture,img_pred) def amp_loss(y_true, y_pred): y_true = tf.cast(y_true, y_pred.dtype) amp_ture=tf.pow(y_true[0],2)+tf.pow(y_true[1],2) amp_pred=tf.pow(y_pred[0],2)+tf.pow(y_pred[1],2) loss_phsical=tf.keras.losses.MSE(amp_ture,amp_pred) return loss_phsical model_in=tf.keras.Input((16,16,1)) model_real_out=ResNet18([2,2,2,2])(model_in) model_img_out=ResNet18([2,2,2,2])(model_in) model_all=tf.keras.Model(model_in,[model_real_out,model_img_out]) model_all.compile(loss=phsical_loss, optimizer=tf.keras.optimizers.Adam(tf.keras.optimizers.schedules.InverseTimeDecay( 0.001, decay_steps=250*25, decay_rate=1, staircase=False)), metrics=['mse']) checkpoint_save_path= "C:\\Users\\Root\\Desktop\\bysj\\model_all.ckpt" if os.path.exists(checkpoint_save_path + '.index'): print('------------------load model all---------------------') model_all.load_weights(checkpoint_save_path) cp_callback = tf.keras.callbacks.ModelCheckpoint(filepath=checkpoint_save_path, save_weights_only=True,save_best_only=True)

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