【こんどうぎょうれつ】

混同行列 とは?

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💡 正解と予測を照らし合わせ、当たり方・間違い方を数える表

分類モデルの予測結果を「正解と予測の組み合わせ」で表にまとめたもの。何を正しく当て、何を間違えたかの内訳が一目でわかる。

📌 このページのポイント
二値分類の例:迷惑メールを陽性に 件数を数えた表(合計100件) 予測:陽性 予測:陰性 実際 陽性 実際 陰性 TP 真陽性 20件 FN 偽陰性 5件 FP 偽陽性 10件 TN 真陰性 65件 適合率:20 / (20 + 10) ≈ 66.7% 再現率:20 / (20 + 5) = 80% 緑は正解、橙は取り違え
説明用の仮定例。行が実際、列が予測です。多クラスでは表が大きくなり、資料によって軸やクラス順も変わります。
ひよこ ひよこ
混同行列って何で「混同」するの?
ペンギン先生 ペンギン先生
分類モデルがクラスを取り違えた様子を調べる表だからだよ。「猫を犬と間違えた」だけでなく「猫を猫と正しく当てた」件数も入る。正解と予測の組み合わせを集計するんだ
ひよこ ひよこ
TP・FP・FN・TNってどういう意味?
ペンギン先生 ペンギン先生
二値分類での4通りだよ。TPは陽性と予測して正解、FPは陽性と予測して不正解。FNは陰性と予測したが実際は陽性、TNは陰性と予測して正解だね。T/Fは予測が合ったか、P/Nは陽性・陰性のどちらと予測したかを表すよ
ひよこ ひよこ
陽性って、病気の話なの?
ペンギン先生 ペンギン先生
分類で注目する側を陽性と呼ぶだけで、医療専用の言葉ではないよ。たとえば迷惑メールを陽性と決めれば、普通のメールを迷惑メールと判定するのがFP、迷惑メールを見逃すのがFNになるんだ
ひよこ ひよこ
どのセルが多いと困るの?
ペンギン先生 ペンギン先生
用途ごとに間違いの影響を考えるんだ。迷惑メールなら見逃しも困るし、大事なメールを迷惑メール扱いするのも困る。正解率だけでなく、FPとFNの内訳や各クラスの件数を確認しよう
ひよこ ひよこ
表から適合率や再現率も計算できるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
二値分類の陽性について、適合率はTP/(TP+FP)、再現率はTP/(TP+FN)だよ。F1は両者の調和平均。分母が0になる場合の扱いも確認しよう。件数を集計した表と、割合に直した表は区別して読むんだ
ひよこ ひよこ
多クラス分類だとどうなるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
3クラスなら3×3の表になるよ。行と列のクラス順が同じなら対角線が正解、それ以外が取り違え。図やツールによって行・列の向きが違うことがあるので、ラベルを先に確かめよう。クラス別の評価から、調べたい間違いを探せるんだ
ペンギン
まとめ:ざっくりこれだけ覚えればOK!
「混同行列」って出てきたら「分類の正解と予測を照合し、当たり方と間違い方をまとめた表」と思えばだいたいOK!
📖 おまけ:英語の意味
「Confusion Matrix」 = 混同(誤分類)の行列
💬 モデルが「混同(Confuse)」した結果を整理した行列(Matrix)という意味だよ。Confusionには「混乱」という意味もあるね

参考資料

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