Классификация — это задача машинного обучения с учителем, в которой модель относит объект к одной из заранее известных категорий (классов). Целевая переменная при этом дискретная, то есть принимает ограниченный набор значений, а не произвольное число.

Простыми словами

Есть объекты, описанные признаками, и есть метка класса. Модель учится на примерах «признаки → класс», а потом для нового объекта предсказывает, к какому классу он принадлежит.

Примеры

  • Медицина: болен / здоров.
  • Почта: спам / не спам.
  • Изображения: кошка / собака / птица.
  • Кредит: вернёт долг / не вернёт.
  • Распознавание цифр: 0, 1, 2, …, 9.

Виды классификации

  • Бинарная — два класса (да/нет, 0/1).
  • Многоклассовая — больше двух классов, и объект принадлежит ровно одному из них.
  • Многометочная (multilabel) — объект может одновременно принадлежать нескольким классам (например, статья может быть про спорт и про политику).

Как это работает

  1. Есть обучающая выборка: признаки и правильные ответы .
  2. Алгоритм находит закономерности, разделяющие классы.
  3. Для нового объекта модель выдаёт:
    • предсказанный класс, или
    • вероятности принадлежности к каждому классу (потом выбирается класс с наибольшей вероятностью).

Основные алгоритмы

Метрики качества

  • Accuracy — доля правильных ответов.
  • Precision — точность: сколько из предсказанных «положительных» действительно положительные.
  • Recall — полнота: сколько реальных «положительных» нашла модель.
  • F1-мера (F1-score) — баланс precision и recall.
  • ROC-AUC — качество ранжирования вероятностей.
  • Матрица ошибок — наглядное распределение правильных и неправильных ответов.

При сильном дисбалансе классов accuracy может обманывать, поэтому смотрят precision, recall, F1 и AUC.

Отличие от регрессии

  • Классификация предсказывает категорию: спам/не спам, кошка/собака.
  • Регрессия предсказывает число: цену, температуру, возраст.