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数据、评估与可信 AI

评价贯穿所有方法。要检查数据是否合适、指标是否对应任务、模型在分布变化时是否可靠;该页是实验检查清单,不是额外一套长课程。

知识地图与优先级

层次 主题 需要理解什么
P0 数据与实验设计 来源、许可、清洗、重复、缺失、泄漏、数据划分、调参与独立评估
P0 任务指标 分类/回归/检索/生成/控制使用不同指标;平均值、方差与失败分布
P1 不确定性与稳健性 校准、置信度、OOD、噪声、域偏移、异常与拒答
P1 可解释与可追溯 特征贡献、可视化、消融、错误分析;解释不等于因果证明
P2 前沿系统可靠性 数据污染、幻觉、工具轨迹、奖励投机、安全/隐私与偏差;按场景测试

核心机制直觉 · 评估与可靠性

  • 置信度不等于正确性:基于 Softmax 的深度模型往往存在严重的过度自信(Overconfident)。校准(Calibration,如温度缩放 Temperature Scaling)衡量的是“模型输出的概率是否逼近样本真实发生的统计频率”。
  • 分布外(OOD)与域偏移:训练集与测试集同分布(i.i.d.)是统计学习的前提。当出现传感器温漂、结构老化或工况突变时,模型精度常出现阶跃式崩塌;必须引入基于特征密度或重构残差的拒答与报警回退机制。
  • 数据泄漏的隐蔽形式:除样本直接重叠外,标准化统计量在未切分的全集上计算、强相关时间序列随机 Shuffle 交叉验证、同一设备/被试数据跨集渗漏,都会制造虚假的高分假象。

精选入口

  • :material-table-split:{ .lg .middle } 数据切分 · scikit-learn 交叉验证


    深入理解时序(TimeSeriesSplit)、分组(GroupKFold)与分层评估,杜绝数据渗漏。

    官方交叉验证指南

  • 置信度校准 · scikit-learn 校准评估


    诊断深度模型的过度自信现象,掌握可靠性曲线与温度缩放(Temperature Scaling)。

    官方校准模块文档

跟随实验 · AI-7 · 复用一个模型做可靠性检查

  1. 选择已有项目,先写成功条件、数据划分与指标,不新增模型。
  2. 构造一组有代表性的噪声、缺失或工况变化,区分自然变化和人为扰动。
  3. 按子群或条件报告错误;有概率输出时看校准,生成任务核查依据。
  4. 固定一个改进,再用未参与调试的样例检查收益和退化。

验收:报告可重复条件、支持证据、失败案例与局限;历史学习勾选不自动等同独立项目能力。

认知自测 · 关键思考

  • 为什么在结构安全监测或高风险工程决策中,期望校准误差(ECE)比单次准确率(Accuracy)具有更高的安全约束意义?
  • 面对超出训练边界的未知极端异常输入,如何设计一个轻量级“选择性预测(Selective Classification / 不确定性拒答)”规则?

学习路线中所有实践复用本页;LLM 和机器人评价细节仍在原栏目。

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