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# モデル品質メトリクスと Amazon CloudWatch モニタリング
<a name="model-monitor-model-quality-metrics"></a>

モデル品質モニタリングジョブは、機械学習モデルの品質とパフォーマンスを評価するためにさまざまなメトリクスを計算します。計算される特定のメトリクスは、リグレッション、二項分類、または多クラス分類などの ML 問題のタイプによって異なります。このようなメトリクスのモニタリングは、経時的なモデルのドリフトを検出するうえで重要です。以降のセクションでは、問題タイプごとの主要なモデルの質メトリクスと、CloudWatch を使用して自動モニタリングとアラートを設定し、モデルのパフォーマンスを継続的に追跡する方法について説明します。

**注記**  
メトリクスの標準偏差は、200 件以上のサンプルを使用できる場合にのみ得ることができます。Model Monitor は、データの 80% をランダムに 5 回サンプリングしてメトリクスを計算し、これらの結果の標準偏差を取得することで、標準偏差を計算します。

## リグレッションメトリクス
<a name="model-monitor-model-quality-metrics-regression"></a>

以下は、回帰問題においてモデル品質モニタリングが計算するメトリクスの例を示しています。

```
"regression_metrics" : {
    "mae" : {
      "value" : 0.3711832061068702,
      "standard_deviation" : 0.0037566388129940394
    },
    "mse" : {
      "value" : 0.3711832061068702,
      "standard_deviation" : 0.0037566388129940524
    },
    "rmse" : {
      "value" : 0.609248066149471,
      "standard_deviation" : 0.003079253267651125
    },
    "r2" : {
      "value" : -1.3766111872212665,
      "standard_deviation" : 0.022653980022771227
    }
  }
```

## 二項分類メトリクス
<a name="model-monitor-model-quality-metrics-binary"></a>

以下は、バイナリ分類問題においてモデル品質モニタリングが計算するメトリクスの例を示しています。

```
"binary_classification_metrics" : {
    "confusion_matrix" : {
      "0" : {
        "0" : 1,
        "1" : 2
      },
      "1" : {
        "0" : 0,
        "1" : 1
      }
    },
    "recall" : {
      "value" : 1.0,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "precision" : {
      "value" : 0.3333333333333333,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "accuracy" : {
      "value" : 0.5,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "recall_best_constant_classifier" : {
      "value" : 1.0,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "precision_best_constant_classifier" : {
      "value" : 0.25,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "accuracy_best_constant_classifier" : {
      "value" : 0.25,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "true_positive_rate" : {
      "value" : 1.0,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "true_negative_rate" : {
      "value" : 0.33333333333333337,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "false_positive_rate" : {
      "value" : 0.6666666666666666,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "false_negative_rate" : {
      "value" : 0.0,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "receiver_operating_characteristic_curve" : {
      "false_positive_rates" : [ 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 ],
      "true_positive_rates" : [ 0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0, 1.0 ]
    },
    "precision_recall_curve" : {
      "precisions" : [ 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 ],
      "recalls" : [ 0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0 ]
    },
    "auc" : {
      "value" : 1.0,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "f0_5" : {
      "value" : 0.3846153846153846,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "f1" : {
      "value" : 0.5,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "f2" : {
      "value" : 0.7142857142857143,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "f0_5_best_constant_classifier" : {
      "value" : 0.29411764705882354,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "f1_best_constant_classifier" : {
      "value" : 0.4,
      "standard_deviation" : "NaN"
    },
    "f2_best_constant_classifier" : {
      "value" : 0.625,
      "standard_deviation" : "NaN"
    }
  }
```

## 多クラスメトリクス
<a name="model-monitor-model-quality-metrics-multi"></a>

以下は、複数クラス分類問題においてモデル品質モニタリングが計算するメトリクスの例を示しています。

```
"multiclass_classification_metrics" : {
    "confusion_matrix" : {
      "0" : {
        "0" : 1180,
        "1" : 510
      },
      "1" : {
        "0" : 268,
        "1" : 138
      }
    },
    "accuracy" : {
      "value" : 0.6288167938931297,
      "standard_deviation" : 0.00375663881299405
    },
    "weighted_recall" : {
      "value" : 0.6288167938931297,
      "standard_deviation" : 0.003756638812994008
    },
    "weighted_precision" : {
      "value" : 0.6983172269629505,
      "standard_deviation" : 0.006195912915307507
    },
    "weighted_f0_5" : {
      "value" : 0.6803947317178771,
      "standard_deviation" : 0.005328406973561699
    },
    "weighted_f1" : {
      "value" : 0.6571162346664904,
      "standard_deviation" : 0.004385008075019733
    },
    "weighted_f2" : {
      "value" : 0.6384024354394601,
      "standard_deviation" : 0.003867109755267757
    },
    "accuracy_best_constant_classifier" : {
      "value" : 0.19370229007633588,
      "standard_deviation" : 0.0032049848450732355
    },
    "weighted_recall_best_constant_classifier" : {
      "value" : 0.19370229007633588,
      "standard_deviation" : 0.0032049848450732355
    },
    "weighted_precision_best_constant_classifier" : {
      "value" : 0.03752057718081697,
      "standard_deviation" : 0.001241536088657851
    },
    "weighted_f0_5_best_constant_classifier" : {
      "value" : 0.04473443104152011,
      "standard_deviation" : 0.0014460485504284792
    },
    "weighted_f1_best_constant_classifier" : {
      "value" : 0.06286421244683643,
      "standard_deviation" : 0.0019113576884608862
    },
    "weighted_f2_best_constant_classifier" : {
      "value" : 0.10570313141262414,
      "standard_deviation" : 0.002734216826748117
    }
  }
```

## CloudWatch メトリクスを使用したモデルの質モニタリング
<a name="model-monitor-model-quality-cw"></a>

モニタリングスケジュールを作成する際、`enable_cloudwatch_metrics` の値を `True` に設定すると、モデルの質モニタリングジョブはすべてのメトリクスを CloudWatch に送信します。

モデル品質メトリクスは、次の名前空間に表示されます。
+ リアルタイムエンドポイントの場合: `aws/sagemaker/Endpoints/model-metrics`
+ バッチ変換ジョブの場合: `aws/sagemaker/ModelMonitoring/model-metrics`

出力されるメトリクスのリストについては、このページの前のセクションを参照してください。

CloudWatch メトリクスを使用して、指定したしきい値を特定のメトリクスが満たさない場合のアラームを作成できます。CloudWatch アラームを作成する手順については、「*CloudWatch ユーザーガイド*」の「[静的しきい値に基づいて CloudWatch アラームを作成する](https://docs.aws.amazon.com/AmazonCloudWatch/latest/monitoring/ConsoleAlarms.html)」を参照してください。