평균정밀도 (Average Precision)

문헌정보학
한 줄 정의: 하나의 질의어에 대해 관련 문헌이 검색될 때마다의 정밀률 값을 평균 낸 값으로, 검색 결과의 순위와 정밀도를 함께 반영하는 단일 질의 단위의 평가지표이다.

쉽게 풀면

관련 있는 자료가 나올 때마다 그 지점까지의 정확도를 기록해서 평균 낸 값으로, 순위가 높을수록 점수가 잘 나오게 만든 지표이다.

왜 중요한가

검색 결과의 순위를 고려하지 않는 정밀도·재현율만으로는 상위에 좋은 문헌을 올린 시스템을 구별하기 어렵지만, 평균정밀도는 적합 문헌이 등장하는 각 지점의 정밀도를 평균해 순위 품질을 한 숫자로 요약합니다. 질의별 AP를 다시 평균한 MAP가 IR 실험의 표준 지표로 오래 쓰였습니다. 그래프로 그리면 재현율-정확률 곡선 아래의 면적에 해당해, 두 지표를 동시에 반영하는 종합 지표로 이해할 수 있다. 동일한 재현율 수준에서 더 높은 정확률을 낸 시스템일수록 평균정확률 값이 높게 나타난다. 정보검색 실험에서 여러 순위화 알고리즘을 비교할 때 재현율-정확률 곡선 전체를 그리는 대신 이 단일 값으로 손쉽게 우열을 가릴 수 있다는 실용적 이점이 있다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

각 질의어별로 평균정밀도를 산출한 후 이를 다시 평균하여 전체 시스템의 평균정밀도평균을 계산하였다.

평균정밀도가 개별 질의어 단위 지표이며, 이를 여러 질의에 대해 다시 평균하면 MAP이 된다는 관계를 보여주는 문장이다.

정밀도-재현율 곡선 아래 면적으로도 근사되는 평균정밀도는 순위가 매겨진 검색 결과의 품질을 하나의 값으로 요약한다.

여러 순위 위치의 정밀도를 하나의 숫자로 압축하는 방식을 설명합니다.

조금 더 깊게 보면

AP는 적합성 판정이 이진(적합/비적합)이라는 가정을 두므로, 등급형 적합성에는 nDCG가 더 적절합니다. 적합 문헌 전체 수를 알아야 계산되는데, 대규모 컬렉션에서는 풀링으로 추정하므로 판정되지 않은 문헌이 비적합으로 간주되는 편향이 있습니다. 평균정확률은 관련문헌이 검색된 각 순위 지점에서의 정확률을 평균 내어, 관련문헌이 상위에 몰려 있을수록 높은 점수를 주는 순위 민감형 지표다. 단일 질의에 대한 검색 성능을 하나의 숫자로 요약할 수 있어, 여러 시스템의 성능을 직접 비교하는 데 자주 쓰인다. 관련문헌을 전혀 찾지 못한 질의는 평균정확률이 0으로 계산되어 전체 평균을 크게 낮추는 영향을 준다.

주의할 점

평균정밀도는 관련 문헌이 검색 순위 상위에 위치할수록 높게 산출되므로 순위에 민감한 지표라는 점을 이해해야 한다.

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