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$F_1$得分是否次优于网络安全模型?介绍基于成本的替代方案$C_{score}$用于模型评估

机器学习 2024-08-01 v2 人工智能

摘要

与机器学习分类器有关的错误成本,即假阳性和假阴性成本不相等且取决于具体应用。例如,在网络安全应用中,未检测到攻击的成本与将良性活动标记为攻击的成本截然不同。在机器学习模型构建中 various design choices(如超参数调优和模型选择)允许数据科学家在这两类错误之间进行权衡。然而,大多数用于评估模型质量的常用指标,如F1F_1得分(以模型精度和召回率定义),将这两种错误视为相等,使得用户难以针对这些错误的实际成本进行优化。在本文中,我们提出一种新的基于精度和召回率的成本感知指标CscoreC_{score},用于取代模型评估和选择中的F1F_1得分。它包含一个成本比率,考虑到处理假阳性和假阴性成本的差异。我们推导并特征化了这一新的成本指标,并将其与F1F_1得分进行比较。进一步,我们使用该指标对五个网络安全相关数据集进行模型阈值化,以多个成本比率进行测试。结果显示平均可实现49%的成本节省。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.14664,
  title  = {Is $F_1$ Score Suboptimal for Cybersecurity Models? Introducing $C_{score}$, a Cost-Aware Alternative for Model Assessment},
  author = {Manish Marwah and Asad Narayanan and Stephan Jou and Martin Arlitt and Maria Pospelova},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.14664},
  year   = {2024}
}