留一交叉验证过采样

Question

我正在处理一个极其不平衡的数据集，总共有44个样本用于我的研究项目。这是一个二元分类问题，有3/44个少数类样本，我正在使用Leave One Out交叉验证。如果在LOOCV循环之前对整个数据集进行SMOTE过采样，ROC曲线的预测准确率和AUC分别接近90%和0.9。然而，如果我只对LOOCV循环中的训练集进行过采样（这恰好是一种更符合逻辑的方法），ROC曲线的AUC会降到0.3

我也尝试了精确召回曲线和分层k-折叠交叉验证，但在循环内外的过采样结果中面临着类似的区别。 请告诉我什么地方是正确的过度采样，并解释区别，如果可能的话。你知道吗

内部过采样回路：-你知道吗

i=0
acc_dec = 0
y_test_dec=[] #Store y_test for every split
y_pred_dec=[] #Store probablity for positive label for every split

for train, test in loo.split(X):    #Leave One Out Cross Validation
    #Create training and test sets for split indices
    X_train = X.loc[train]  
    y_train = Y.loc[train]
    X_test = X.loc[test]
    y_test = Y.loc[test]

    #oversampling minority class using SMOTE technique
    sm = SMOTE(sampling_strategy='minority',k_neighbors=1)
    X_res, y_res = sm.fit_resample(X_train, y_train)

    #KNN
    clf = KNeighborsClassifier(n_neighbors=5) 
    clf = clf.fit(X_res,y_res)
    y_pred = clf.predict(X_test)
    acc_dec = acc_dec +  metrics.accuracy_score(y_test, y_pred)
    y_test_dec.append(y_test.to_numpy()[0])
    y_pred_dec.append(clf.predict_proba(X_test)[:,1][0])
    i+=1

# Compute ROC curve and ROC area for each class
fpr,tpr,threshold=metrics.roc_curve(y_test_dec,y_pred_dec,pos_label=1)
roc_auc = metrics.auc(fpr, tpr)
print(str(acc_dec/i*100)+"%")

AUC:0.25

准确率：68.1%

环路外过采样：

acc_dec=0 #accuracy for decision tree classifier
y_test_dec=[] #Store y_test for every split
y_pred_dec=[] #Store probablity for positive label for every split
i=0
#Oversampling before the loop
sm = SMOTE(k_neighbors=1)
X, Y = sm.fit_resample(X, Y)   
X=pd.DataFrame(X)
Y=pd.DataFrame(Y)
for train, test in loo.split(X):    #Leave One Out Cross Validation

    #Create training and test sets for split indices
    X_train = X.loc[train]  
    y_train = Y.loc[train]
    X_test = X.loc[test]
    y_test = Y.loc[test]

    #KNN
    clf = KNeighborsClassifier(n_neighbors=5) 
    clf = clf.fit(X_res,y_res)
    y_pred = clf.predict(X_test)
    acc_dec = acc_dec +  metrics.accuracy_score(y_test, y_pred)
    y_test_dec.append(y_test.to_numpy()[0])
    y_pred_dec.append(clf.predict_proba(X_test)[:,1][0])
    i+=1

# Compute ROC curve and ROC area for each class
fpr,tpr,threshold=metrics.roc_curve(y_test_dec,y_pred_dec,pos_label=1)
roc_auc = metrics.auc(fpr, tpr)
print(str(acc_dec/i*100)+"%")

AUC:0.99

准确率：90.24%

这两种方法怎么会产生如此不同的结果呢？我该怎么做？你知道吗

Answer 1

在分割数据之前进行上采样（如SMOTE）意味着测试集中存在有关训练集的信息。这有时被称为“泄漏”。不幸的是，您的第一次设置是正确的。你知道吗

Here's a post遍历这个问题。你知道吗