• 제목/요약/키워드: ROC곡선

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절단함수를 이용한 AUC와 VUS (AUC and VUS using truncated distributions)

  • 홍종선;홍성혁
    • 응용통계연구
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    • 제32권4호
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    • pp.593-605
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    • 2019
  • ROC 곡선 아래 면적과 ROC 곡면 아래 부피를 이용하여 분류모형의 판별력을 측정하는 통계량인 AUC와 VUS에 관한 많은 연구가 있다. ROC 곡선을 구성하는 FPR과 TPR 모두에 제한을 두는 양방향 부분 AUC는 부분 AUC보다 더 효과적이고 정확하게 제안되었다. ROC 곡면에서도 부분 VUS 뿐만 아니라 세 방향 부분 VUS 통계량이 개발되었다. 본 연구에서는 ROC 곡선의 FPR과 TPR 모두에 제한된 두 개의 절단함수를 이용하여 확률 개념과 적분 표현으로 대안적인 AUC를 제안한다. 또한 이 AUC는 양방향 부분 AUC와 관계가 있음을 알 수 있다. ROC 곡면에서의 세 방향 부분 VUS도 절단함수를 이용하는 VUS와 관련되어 있음을 발견하였다. 그리고 이러한 대안적인 AUC와 VUS는 맨-휘트니 통계량으로 표현되고 추정된다. 정규분포와 확률표본을 기반으로 이들의 모수적인 추정 방법과 비모수적인 추정 방법을 탐색한다.

두 분류 분포를 위한 오즈 곡선 (Odds curve for two classification distributions)

  • 홍종선;오세현;오태규
    • 응용통계연구
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    • 제34권2호
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    • pp.225-238
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    • 2021
  • 이진분류모형의 성능을 탐색하는 시각적인 대표적인 방법인 ROC 곡선과 TOC 곡선 그리고 TROC 곡선은 혼동행렬을 구성하는 TP, TN, FP, FN 그리고 이들의 비율인 TPR, TNR, FPR, FNR으로 구현된다. 본 연구에서는 두 종류의 비율비인 오즈를 고려하여 단위면적인 정사각형에서의 구현하는 오즈 곡선을 제안하고, ROC 곡선과의 관계를 보인다. 오즈 곡선에서 판별력을 측정하는 두 종류의 측도를 제안하고, 오즈 곡선들의 형태를 바탕으로 두 종류의 측도를 이용하여 두 분류 분포의 판단 기준을 설정한다. 본 연구에서 제안한 오즈 곡선은 다른 시각적인 방법 등과 같이 유용하게 사용할 수 있으며, 오즈 곡선의 판별력을 측정하는 두 종류의 측도들은 분류 성능을 판단하는 대안적인 방법으로 같이 이용할 수 있다.

디지털 X선영상 평가에서 연속확신도법 ROC의 적용 (The Use of Continuous Confidence Judgments in ROC of Digital Radiography)

  • 김학성;이인자;김성철
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제32권2호
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    • pp.147-151
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    • 2009
  • ROC에 의한 의료영상을 평가하는 방법으로 지금까지는 5단계로 평가하는 평정확신도법이 일반적으로 사용되었다. 이 평정확신도법에서는 TPF나 FPF의 산출을 쉽게 구하는 것이 가능하나, 실험에 있어서 부드럽게 ROC곡선의 추정을 하기 위해서 관찰자에 대해 적당한 카테고리 배분이 요구되거나 또 짜여진 카테고리 배분을 위해 그 데이터가 무효해지는 경우가 많다. 이러한 문제를 해결하기 위해 또는 관찰실험 이외의 데이터에도 ROC해석의 응용이 가능해지도록 카테고리 분류가 되어 있지 않은 연속적으로 분포된 실험결과를 이용 ROC 해석을 행하는 방법인 연속확신도법이 보고 되었다. 하지만 국내에서는 의료영상의 평가에 연속확신도법을 적용한 예가 거의 없어서 흉부 디지털영상의 평가에 적용해 보았다. 그 결과 상용화된 프로그램에 의하여 부드러운 ROC곡선을 그릴 수 있었으며, 특성값을 쉽게 측정할 수 있어 디지털 의료영상의 평가에 적절히 사용될 수 있으리라 사료된다.

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임상진단 검사에서 ROC 곡선의 응용 (Application of Receiver Operating Characteristics (ROC) Curves for Clinical Diagnostic Tests)

  • Pak, Son-Il;Koo, Hee-Seung;Hwang, Cheol-Yong;Youn, Hwa-Young
    • 한국임상수의학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.312-315
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    • 2002
  • 질병에 이환된 개체로부터 이환되지 않은 개체를 구분하기 위해 사용되는 대부분의 진단검사는 판별의 기준점 (cut-off value)을 필요로 한다. ROC (receiver operating characteristic) 곡선은 이러한 목적으로 흔히 사용되고 있으며 진단의 기준점을 다양하게 변화시킬 때 진단검사의 정확도 (민감도와 특이도)를 제시해주는 지표로 활용되고 있다. 저자들은 수의학관련 연구자들이 이 방법을 효과적으로 사용할 수 있도록 EXCEL에 내장된 비쥬얼 베이직으로 binormal ROC 곡선의 최대우도비를 계산해주는 프로그램을 작성하였다. 방사선 분야의 자료와 미생물학 자료를 예제로 들어 이 프로그램의 활용성을 높이고자 하였고 이 분야에 관심이 있는 연구자는 저자에게 연락하여 이 프로그램을 얻을 수 있다.

갑상샘 악성결절의 초음파영상에서 GLCM 알고리즘을 이용한 세포병리 진단의 후향적 분석 (Retrospective Analysis of Cytopathology using Gray Level Co-occurrence Matrix Algorithm for Thyroid Malignant Nodules in the Ultrasound Imaging)

  • 김영주;이진수;강세식;김창수
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권2호
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    • pp.237-243
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    • 2017
  • 본 연구는 갑상샘 초음파 영상에서 정상 및 악성결절의 세포병리 진단결과를 바탕으로 GLCM 알고리즘분석을 통한 후향적 연구를 시행하여 컴퓨터보조진단의 적용 가능성을 평가하였다. GLCM 알고리즘의 6가지 파라미터를 이용한 갑상샘 악성결절의 인식률 평가와 ROC 곡선을 분석하였다. 실험 결과는 에너지 97%, 대조도 93%, 상관관계 92%, 동질성 92%, 엔트로피 100%, 분산 100%의 높은 질환인식률을 나타내었다. ROC 곡선 분석에서 각 파라미터의 곡선아래면적이 0.947(p=0.001) 이상을 나타내어 갑상샘 악성결절의 인식에 의미가 있는 결과로 나타났다. 또한 GLCM에서 각 파라미터의 cut-off값 결정으로 정량적인 컴퓨터보조진단의 분석을 통한 질환예측이 가능할 것으로 판단된다.

디지털 흉부 방사선 영상에서 Hybrid Filter와 Inverse Filter를 적용한 종양의 검출능 평가 (Evaluation of Cancer Detection Efficiency by Means of Hybrid and Inverse Filter in Chest Radiography)

  • 김윤영;김태영;김현지;박민석;김정민
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제36권4호
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    • pp.319-326
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    • 2013
  • 본 연구에서는, 흉부단순사진에 있어서 종양그림자의 검출에 대한 흑백 Inverse image과 Hybrid image의 유용성을 ROC해석으로 검토하였다. 증례의 선택은 일본방사선기술학회가 발행한 표준 Digital 영상 Date Base로부터 30장을 선택 하여 original image로 하였다. c언어를 통해 Inverse image는 60장, Hybrid image는 30장 제작하였다. 실험방법으로 연속 판독실험을 하였고, ROC실험 display program은 Matlap을 통하여 작성하였다. 관찰자의 수는 Inverse image의 경우 방사선사 5명과 방사선의 2명, 합계 7명으로 실험하였다. Hybrid 영상의 경우, 방사선 전공자 3명과 숙련된 방사선사 2명, 합계 5명으로 실험하였다. ROC곡선은 Metz가 작성한 ROCKIT Program을 이용하여 구하였다. Inverse image의 경우 관찰자 7명 전원, 방사선과의 2명, 방사선사 5명의 평균 ROC곡선의 Az는 각각 original image의 0.742, 0.793, 0.721에서, Inverse image의 0.775, 0.821, 0.753까지로, 통계적 유의차로 증가하였다. Hybrid image의 경우 관찰자 5명 전원, 숙련된 방사선사 2명, 방사선학 전공자 3명의 평균 ROC곡선의 Az는 각각 original image의 0.525, 0.491, 0.5478에서, Hybrid 영상의 0.4868, 0.539, 0.450로 변화 하였다. 결론적으로, 흉부단순사진에서 종양의 검출에 관하여, Inverse image은 유의하지만, Hybrid 영상의 경우 유의한 차이가 나타나지 않았다.

ROC 기법을 이용한 침수유발 한계강우량 정확도 산정 (Accuracy Evaluation of Critical Rainfall for Inundation Using ROC Method)

  • 추경수;이석호;강동호;김병식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.367-367
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    • 2019
  • 최근 기후변화로 인해 국지성 호우 및 태풍의 빈도가 빈발하고 및 규모가 커지고 있으며 그로 인한 홍수피해규모는 증가하고 있다. 본 논문에서는 도시 지역의 호우로 인한 침수유발 강우량을 산정하는 기법의 정확도를 산정하는데 목적이 있으며 이를 위해 ROC(Receiver Operation Characteristic Curve) 분석을 이용하였다. 본 논문에서는 분포형 홍수해석 모형인 S-RAT 모형과 2차원 침수해석 모형 FLO-2D을 커플링하여 호우로 인한 침수해석을 실시하였으며 강우시나리오는 설계 강우 200mm의 강우를 10% 간격으로 증가시켜 강우량 대비 침수심 자료를 모의하였다. 모의한 침수심 자료를 이용하여 유역 격자를 $1km{\times}1km$ 별 강우량-침수심 관계곡선식을 제시하였으며 개발된 곡선식을 이용하여 특정 침수심(20cm)을 유발시키는 강우량(한계강우량)을 산정하였다. 정확도 산정은 ROC(Receiver Operation Characteristic Curve) 분석 방법을 이용하여 침수 유무의 적중률에 따른 민감도와 특이도를 이용하여 AUC(Area Under the Curve)의 점수로 정확도를 판단하였다. 본 논문에서는 본 논문에서 제시한 한계강우량의 정확도를 판단하기 위하여 2011년 7월의 사당역 일대 침수사례를 이용하였다. 실제 침수정보가 없어 실제 호우사상과 실제 하수관망을 고려할 수 있는 SWMM 모형을 이용하여 침수분석을 실시하였다. 분석 결과 평균 ROC는 약 0.7로 나타났으며 5 단계의 구분에서 Fair 단계로 적정 수준의 정확도를 확보한 것으로 나타났다.

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비용곡선과 ROC곡선에서의 비용비율 (Cost Ratios for Cost and ROC Curves)

  • 홍종선;유현상
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제17권6호
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    • pp.755-765
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    • 2010
  • 혼합분포의 분류문제에서 비용함수를 고려한 분류점은 최소 기대비용이라는 측면에서 최적이다. 비용에 관한 어떠한 정보가 주어지지 않은 경우에 ROC곡선을 이용하여 분류정확도 측도인 전체정확도와 진실율이 최대일 때의 분류점에 대응하는 기대비용에서의 비용비율을제안하고, 최소 기대비용의 비용비율과의 관계를 설명한다. 그리고 비용곡선을 이용하여 분류정확도 측도들에 기반하는 최소 기대비용에서의 비용비율을 제안하였고 이 비용비율은 대표적인 두 종류의 분류정확도가 최대일 때의 기대비용에 대한 비용비율들 사이에 존재하며, 최소 기대비용에서의 비용비율에 수렴하는 것을 발견하였다. 본 연구는 기대비용과 정규화된 기대비용을 최소화할 때의 비용비율과 분류정확도가 최대일 때의 비용비율들의 관계를 토론한다.

선형성장모형에 대한 ROC 곡선과 AUC (ROC curve and AUC for linear growth models)

  • 홍종선;양대순
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제26권6호
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    • pp.1367-1375
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    • 2015
  • 경시적자료의 분석으로 선형성장모형을 고려한다. 시간효과를 고려하는 모형과 임의효과를 추가하는 모형 그리고 가변수가 추가된 모형을 설정한다. 본 연구는 정규분포로 가정한 다양한 자료를 생성하고, 다양한 선형성장모형에 대하여 binormal ROC 곡선과 AUC 통계량을 여러 시점에서 구하여 비교 분석하였다. 공분산의 크기가 증가할수록 그리고 시간이 경과할수록 ROC 곡선은 다른 형태로 나타나며 AUC 값은 서서히 증가한다. 반대로 공분산이 작아질수록 시간이 경과함에 따라 AUC의 증가폭이 커진다. 임의효과모형에서 공분산이 양인 경우에 시간이 경과할수록 임의효과모형의 분산이 증가하며 AUC의 증가량은 시간효과모형의 AUC의 증가량보다 작다. 그리고 시간효과모형의 AUC의 증가량보다 임의효과모형의 증가량이 더 크다는 것을 탐색하였다.

의학적 진단에서 ROC 곡선의 활용 (Receiver Operating Characteristic)

  • 박선일
    • 대한수의사회지
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    • 제36권2호
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    • pp.121-134
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    • 2000
  • 의학적 진단에서 검사결과가 연속형으로 측정되는 예는 매우 많다. 예를 들어 ELISA검사, 혈청화학적 검사, 방사선 검사 (이 경우에는 음성, 의양성, 양성등의 척도로 표현될 수 있음) 등에서는 적절한 기준을 설정한 후 이 기준점을 근거로 양성과 음성으로 판정하게 된다. 여기에서 한 가지 문제는 기준점 설정에 있다. 소위 정상 혹은 참고범위 (normal or reference range)가 분명히 있는 경우라고 실제 판정에 있어서는 질별이 없음에도 불구하고 검사결과 질병이 있는 것으로 판정할 오류 (혹은 그 반대)가 분명히 존재한다. 본 논문에서는 이러한 상황에서 접근할 수 있는 한가지 방법인 ROC 곡선에 대하여 설명하고자 한다.

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