source: src/main/java/weka/gui/beans/IncrementalClassifierEvaluator.java @ 15

Last change on this file since 15 was 4, checked in by gnappo, 14 years ago

Import di weka.

File size: 13.5 KB
Line 
1/*
2 *    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
3 *    it under the terms of the GNU General Public License as published by
4 *    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
5 *    (at your option) any later version.
6 *
7 *    This program is distributed in the hope that it will be useful,
8 *    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
9 *    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
10 *    GNU General Public License for more details.
11 *
12 *    You should have received a copy of the GNU General Public License
13 *    along with this program; if not, write to the Free Software
14 *    Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
15 */
16
17/*
18 *    IncrementalClassifierEvaluator.java
19 *    Copyright (C) 2002 University of Waikato, Hamilton, New Zealand
20 *
21 */
22
23package weka.gui.beans;
24
25import weka.classifiers.Classifier;
26import weka.classifiers.AbstractClassifier;
27import weka.classifiers.Evaluation;
28import weka.core.Instance;
29import weka.core.Instances;
30import weka.core.Utils;
31
32import java.util.Vector;
33
34/**
35 * Bean that evaluates incremental classifiers
36 *
37 * @author <a href="mailto:mhall@cs.waikato.ac.nz">Mark Hall</a>
38 * @version $Revision: 5928 $
39 */
40public class IncrementalClassifierEvaluator
41  extends AbstractEvaluator
42  implements IncrementalClassifierListener,
43             EventConstraints {
44
45  /** for serialization */
46  private static final long serialVersionUID = -3105419818939541291L;
47
48  private transient Evaluation m_eval;
49
50  private transient Classifier m_classifier;
51 
52  private Vector m_listeners = new Vector();
53  private Vector m_textListeners = new Vector();
54
55  private Vector m_dataLegend = new Vector();
56
57  private ChartEvent m_ce = new ChartEvent(this);
58  private double [] m_dataPoint = new double[1];
59  private boolean m_reset = false;
60
61  private double m_min = Double.MAX_VALUE;
62  private double m_max = Double.MIN_VALUE;
63
64  // how often to report # instances processed to the log
65  private int m_statusFrequency = 100;
66  private int m_instanceCount = 0;
67
68  // output info retrieval and auc stats for each class (if class is nominal)
69  private boolean m_outputInfoRetrievalStats = false;
70
71  public IncrementalClassifierEvaluator() {
72     m_visual.loadIcons(BeanVisual.ICON_PATH
73                       +"IncrementalClassifierEvaluator.gif",
74                       BeanVisual.ICON_PATH
75                       +"IncrementalClassifierEvaluator_animated.gif");
76    m_visual.setText("IncrementalClassifierEvaluator");
77  }
78
79  /**
80   * Set a custom (descriptive) name for this bean
81   *
82   * @param name the name to use
83   */
84  public void setCustomName(String name) {
85    m_visual.setText(name);
86  }
87
88  /**
89   * Get the custom (descriptive) name for this bean (if one has been set)
90   *
91   * @return the custom name (or the default name)
92   */
93  public String getCustomName() {
94    return m_visual.getText();
95  }
96
97  /**
98   * Global info for this bean
99   *
100   * @return a <code>String</code> value
101   */
102  public String globalInfo() {
103    return "Evaluate the performance of incrementally trained classifiers.";
104  }
105
106  /**
107   * Accepts and processes a classifier encapsulated in an incremental
108   * classifier event
109   *
110   * @param ce an <code>IncrementalClassifierEvent</code> value
111   */
112  public void acceptClassifier(final IncrementalClassifierEvent ce) {
113    try {
114      if (ce.getStatus() == IncrementalClassifierEvent.NEW_BATCH) {
115        //      m_eval = new Evaluation(ce.getCurrentInstance().dataset());
116        m_eval = new Evaluation(ce.getStructure());
117        m_eval.useNoPriors();
118       
119        m_dataLegend = new Vector();
120        m_reset = true;
121        m_dataPoint = new double[0];
122        Instances inst = ce.getStructure();
123        System.err.println("NEW BATCH");
124        m_instanceCount = 0;
125        if (m_logger != null) {
126          m_logger.statusMessage(statusMessagePrefix() 
127              + "IncrementalClassifierEvaluator: started processing...");
128          m_logger.logMessage("[IncrementalClassifierEvaluator]" +
129              statusMessagePrefix() + " started processing...");
130        }
131        /* if (inst.classIndex() >= 0) {
132          if (inst.attribute(inst.classIndex()).isNominal()) {
133            if (inst.isMissing(inst.classIndex())) {
134              m_dataLegend.addElement("Confidence");
135            } else {
136              m_dataLegend.addElement("Accuracy");
137            }
138          } else {
139            if (inst.isMissing(inst.classIndex())) {
140              m_dataLegend.addElement("Prediction");
141            } else {
142              m_dataLegend.addElement("RRSE");
143            }
144          }
145        } */
146      } else {
147        if (m_instanceCount > 0 && m_instanceCount % m_statusFrequency == 0) {
148          if (m_logger != null) {
149            m_logger.statusMessage(statusMessagePrefix() + "Processed "
150                                   + m_instanceCount + " instances.");
151          }
152        }
153        m_instanceCount++;
154        Instance inst = ce.getCurrentInstance();
155        //      if (inst.attribute(inst.classIndex()).isNominal()) {
156        double [] dist = ce.getClassifier().distributionForInstance(inst);
157        double pred = 0;
158        if (!inst.isMissing(inst.classIndex())) {
159          if (m_outputInfoRetrievalStats) {
160            // store predictions so AUC etc can be output.
161            m_eval.evaluateModelOnceAndRecordPrediction(dist, inst);
162          } else {
163            m_eval.evaluateModelOnce(dist, inst);
164          }
165        } else {
166          pred = ce.getClassifier().classifyInstance(inst);
167        }
168        if (inst.classIndex() >= 0) {
169          // need to check that the class is not missing
170          if (inst.attribute(inst.classIndex()).isNominal()) {
171            if (!inst.isMissing(inst.classIndex())) {
172              if (m_dataPoint.length < 2) {
173                m_dataPoint = new double[2];
174                m_dataLegend.addElement("Accuracy");
175                m_dataLegend.addElement("RMSE (prob)");
176              }
177              //                int classV = (int) inst.value(inst.classIndex());
178              m_dataPoint[1] = m_eval.rootMeanSquaredError();
179              //                int maxO = Utils.maxIndex(dist);
180              //                if (maxO == classV) {
181              //                  dist[classV] = -1;
182              //                  maxO = Utils.maxIndex(dist);
183              //                }
184              //                m_dataPoint[1] -= dist[maxO];
185            } else {
186              if (m_dataPoint.length < 1) {
187                m_dataPoint = new double[1];
188                m_dataLegend.addElement("Confidence");
189              }
190            }
191            double primaryMeasure = 0;
192            if (!inst.isMissing(inst.classIndex())) {
193              primaryMeasure = 1.0 - m_eval.errorRate();
194            } else {
195              // record confidence as the primary measure
196              // (another possibility would be entropy of
197              // the distribution, or perhaps average
198              // confidence)
199              primaryMeasure = dist[Utils.maxIndex(dist)];
200            }
201            //      double [] dataPoint = new double[1];
202            m_dataPoint[0] = primaryMeasure;
203            //      double min = 0; double max = 100;
204            /*      ChartEvent e =
205                    new ChartEvent(IncrementalClassifierEvaluator.this,
206                    m_dataLegend, min, max, dataPoint); */
207            m_ce.setLegendText(m_dataLegend);
208            m_ce.setMin(0); m_ce.setMax(1);
209            m_ce.setDataPoint(m_dataPoint);
210            m_ce.setReset(m_reset);
211            m_reset = false;
212          } else {
213            // numeric class
214            if (m_dataPoint.length < 1) {
215              m_dataPoint = new double[1];
216              if (inst.isMissing(inst.classIndex())) {
217                m_dataLegend.addElement("Prediction");
218              } else {
219                m_dataLegend.addElement("RMSE");
220              }
221            }
222            if (!inst.isMissing(inst.classIndex())) {
223              double update;
224              if (!inst.isMissing(inst.classIndex())) {
225                update = m_eval.rootMeanSquaredError();
226              } else {
227                update = pred;
228              }
229              m_dataPoint[0] = update;
230              if (update > m_max) {
231                  m_max = update;
232              }
233              if (update < m_min) {
234                m_min = update;
235              }
236            }
237           
238            m_ce.setLegendText(m_dataLegend);
239            m_ce.setMin((inst.isMissing(inst.classIndex()) 
240                         ? m_min
241                         : 0)); 
242            m_ce.setMax(m_max);
243            m_ce.setDataPoint(m_dataPoint);
244            m_ce.setReset(m_reset);
245            m_reset = false;
246          }
247          notifyChartListeners(m_ce);
248
249          if (ce.getStatus() == IncrementalClassifierEvent.BATCH_FINISHED) {
250            if (m_logger != null) {
251              m_logger.logMessage("[IncrementalClassifierEvaluator]"
252                  + statusMessagePrefix() + " Finished processing.");
253              m_logger.statusMessage(statusMessagePrefix() + "Done.");
254            }
255            if (m_textListeners.size() > 0) {
256              String textTitle = ce.getClassifier().getClass().getName();
257              textTitle = 
258                textTitle.substring(textTitle.lastIndexOf('.')+1,
259                                    textTitle.length());
260              String results = "=== Performance information ===\n\n"
261                +  "Scheme:   " + textTitle + "\n"
262                +  "Relation: "+ inst.dataset().relationName() + "\n\n"
263                + m_eval.toSummaryString();
264              if (inst.classIndex() >= 0 && 
265                  inst.classAttribute().isNominal() &&
266                  (m_outputInfoRetrievalStats)) {
267                results += "\n" + m_eval.toClassDetailsString();
268              }
269
270              if (inst.classIndex() >= 0 && 
271                  inst.classAttribute().isNominal()) {
272                results += "\n" + m_eval.toMatrixString();
273              }
274              textTitle = "Results: " + textTitle;
275              TextEvent te = 
276                new TextEvent(this, 
277                              results,
278                            textTitle);
279              notifyTextListeners(te);
280            }
281          }
282        }
283      }
284    } catch (Exception ex) {
285      if (m_logger != null) {
286        m_logger.logMessage("[IncrementalClassifierEvaluator]"
287            + statusMessagePrefix() + " Error processing prediction " 
288            + ex.getMessage());
289        m_logger.statusMessage(statusMessagePrefix() 
290            + "ERROR: problem processing prediction (see log for details)");
291      }
292      ex.printStackTrace();
293      stop();
294    }
295  }
296
297  /**
298   * Returns true, if at the current time, the named event could
299   * be generated. Assumes that supplied event names are names of
300   * events that could be generated by this bean.
301   *
302   * @param eventName the name of the event in question
303   * @return true if the named event could be generated at this point in
304   * time
305   */
306  public boolean eventGeneratable(String eventName) {
307    if (m_listenee == null) {
308      return false;
309    }
310
311    if (m_listenee instanceof EventConstraints) {
312      if (!((EventConstraints)m_listenee).
313          eventGeneratable("incrementalClassifier")) {
314        return false;
315      }
316    }
317    return true;
318  }
319
320  /**
321   * Stop all action
322   */
323  public void stop() {
324    // tell the listenee (upstream bean) to stop
325    if (m_listenee instanceof BeanCommon) {
326      //      System.err.println("Listener is BeanCommon");
327      ((BeanCommon)m_listenee).stop();
328    }
329  }
330 
331  /**
332   * Returns true if. at this time, the bean is busy with some
333   * (i.e. perhaps a worker thread is performing some calculation).
334   *
335   * @return true if the bean is busy.
336   */
337  public boolean isBusy() {
338    return false;
339  }
340
341  private void notifyChartListeners(ChartEvent ce) {
342    Vector l;
343    synchronized (this) {
344      l = (Vector)m_listeners.clone();
345    }
346    if (l.size() > 0) {
347      for(int i = 0; i < l.size(); i++) {
348        ((ChartListener)l.elementAt(i)).acceptDataPoint(ce);
349      }
350    }
351  }
352
353  /**
354   * Notify all text listeners of a TextEvent
355   *
356   * @param te a <code>TextEvent</code> value
357   */
358  private void notifyTextListeners(TextEvent te) {
359    Vector l;
360    synchronized (this) {
361      l = (Vector)m_textListeners.clone();
362    }
363    if (l.size() > 0) {
364      for(int i = 0; i < l.size(); i++) {
365        //      System.err.println("Notifying text listeners "
366        //                         +"(ClassifierPerformanceEvaluator)");
367        ((TextListener)l.elementAt(i)).acceptText(te);
368      }
369    }
370  }
371
372  /**
373   * Set how often progress is reported to the status bar.
374   *
375   * @param s report progress every s instances
376   */
377  public void setStatusFrequency(int s) {
378    m_statusFrequency = s;
379  }
380
381  /**
382   * Get how often progress is reported to the status bar.
383   *
384   * @return after how many instances, progress is reported to the
385   * status bar
386   */
387  public int getStatusFrequency() {
388    return m_statusFrequency;
389  }
390
391  /**
392   * Return a tip text string for this property
393   *
394   * @return a string for the tip text
395   */
396  public String statusFrequencyTipText() {
397    return "How often to report progress to the status bar.";
398  }
399
400  /**
401   * Set whether to output per-class information retrieval
402   * statistics (nominal class only).
403   *
404   * @param i true if info retrieval stats are to be output
405   */
406  public void setOutputPerClassInfoRetrievalStats(boolean i) {
407    m_outputInfoRetrievalStats = i;
408  }
409
410  /**
411   * Get whether per-class information retrieval stats are to be output.
412   *
413   * @return true if info retrieval stats are to be output
414   */
415  public boolean getOutputPerClassInfoRetrievalStats() {
416    return m_outputInfoRetrievalStats;
417  }
418
419  /**
420   * Return a tip text string for this property
421   *
422   * @return a string for the tip text
423   */
424  public String outputPerClassInfoRetrievalStatsTipText() {
425    return "Output per-class info retrieval stats. If set to true, predictions get "
426      +"stored so that stats such as AUC can be computed. Note: this consumes some memory.";
427  }
428
429  /**
430   * Add a chart listener
431   *
432   * @param cl a <code>ChartListener</code> value
433   */
434  public synchronized void addChartListener(ChartListener cl) {
435    m_listeners.addElement(cl);
436  }
437
438  /**
439   * Remove a chart listener
440   *
441   * @param cl a <code>ChartListener</code> value
442   */
443  public synchronized void removeChartListener(ChartListener cl) {
444    m_listeners.remove(cl);
445  }
446
447  /**
448   * Add a text listener
449   *
450   * @param cl a <code>TextListener</code> value
451   */
452  public synchronized void addTextListener(TextListener cl) {
453    m_textListeners.addElement(cl);
454  }
455
456  /**
457   * Remove a text listener
458   *
459   * @param cl a <code>TextListener</code> value
460   */
461  public synchronized void removeTextListener(TextListener cl) {
462    m_textListeners.remove(cl);
463  }
464 
465  private String statusMessagePrefix() {
466    return getCustomName() + "$" + hashCode() + "|";
467  }
468}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.