Falso positivo e falso negativo

Ci sono due errori che spesso posteriori la testa quando si sta imparando circa il test di ipotesi — falsi positivi e falsi negativi, tecnicamente indicato come errore di tipo I e errore di tipo II, rispettivamente.

All’inizio, non ero un grande fan dei concetti, non riuscivo a capire come potessero essere affatto utili. Nel corso degli anni, però, ho cominciato ad avere un cambiamento di cuore. Più capivo e incontravo questi errori più iniziavano ad emozionarmi e interessarmi. Vedere le loro applicazioni e usi del mondo reale mi ha aiutato a passare da uno studente disinteressato a un insegnante entusiasta.

Conosci quegli insegnanti che parlano freneticamente di un argomento che nessuno capisce o vuole capire? Si’, sono io adesso! Ed è fantastico, quindi voglio portarti al mio livello di eccitazione con questo articolo mostrandoti come questi due errori abbiano implicazioni pratiche in diversi e interessanti contesti di vita reale. Poi si spera, dopo averlo letto, sarete prurito per dire ai vostri cari tutto su falsi positivi e falsi negativi. Fortunati!

Exclaimer: Questo articolo non è qui per insegnarti come distinguere tra i due. Se vuoi capire come farlo, ho fatto un video esplicativo sull’argomento qui.

Quale errore diresti che è più grave?

Un falso positivo (errore di tipo I) — quando si rifiuta un’ipotesi nulla vera — o un falso negativo (errore di tipo II) — quando si accetta un’ipotesi nulla falsa?

Ho letto in molti posti che la risposta a questa domanda è: un falso positivo. Non credo che questo sia vero al 100%.

L’approccio scientifico corretto è quello di formare un’ipotesi nulla in un modo che ti fa provare a rifiutarla, dandomi il risultato positivo. Quindi, diciamo che voglio vedere se questo particolare articolo sta eseguendo meglio rispetto alla media degli altri articoli che ho postato.

Con questo in mente, l’ipotesi nulla che sceglierò è:

“Il numero di volte in cui il mio articolo viene letto sarà minore o uguale al numero di articoli simili che ho pubblicato”

Se rifiuto l’ipotesi nulla, questo significa una delle due cose.

1. Questo articolo eseguito sopra la media-Grande! Ecco il mio esito positivo.

2. Ho fatto un errore di tipo I. Ho respinto un’ipotesi nulla che era vera. Il mio test ha dimostrato che ho eseguito sopra la media, ma in realtà, non l’ho fatto. Ho un falso positivo.

Sì, qui il mio falso positivo ha un esito negativo, penserei inevitabilmente che il mio articolo è migliore di quello che è e da allora in poi scriverò tutti i miei articoli nello stesso stile, danneggiando il traffico del mio blog. Questo influenzerà senza dubbio la mia carriera e l’autostima in modo negativo.

Che dire del falso negativo?

Ciò si verificherebbe se, ad esempio, questo articolo fosse un capolavoro di scrittura del blog, ma il mio test mi mostra che non è nemmeno mediocre. Naturalmente, non tenterò di scrivere articoli in questo stile in qualunque momento presto. Tuttavia, io sono una persona guidata che impara dai suoi ‘errori’ così invece provare diverse tecniche e potenzialmente creare scritti ancora migliori.

Questo non è il miglior risultato, potrei aver perso un’opportunità, ma non è in alcun modo devastante come il falso positivo.

Ora, questo è un caso in cui la situazione peggiore è il falso positivo, tuttavia, un fatto cruciale è che ho dichiarato l’ipotesi nulla in un modo specifico. Se avessi scambiato le ipotesi nulle e alternative, anche gli errori sarebbero stati scambiati.

Lascia che ti mostri.

La mia nuova ipotesi nulla:

“Il numero di volte in cui il mio articolo viene letto sarà superiore al numero di articoli simili che ho pubblicato”

In una situazione falsa positiva, rifiuterei un’ipotesi nulla vera. Quindi, il test mostrerebbe che il mio capolavoro è in realtà mediocre o peggio. Ricorda questa frase? Questo era il falso negativo dell’esempio precedente.

Ciò che mostra è che i due errori sono intercambiabili. Pertanto, è tutto sul design del tuo studio; puoi cambiare le cose per aiutarti a evitare il problema più grande.

Trovare il positivo nel positive positivo.

Quando si fa domanda per un lavoro nel settore della scienza dei dati, una domanda di intervista che spesso emerge è:

” Puoi fornire esempi di situazioni in cui un falso positivo ha un risultato migliore di un falso negativo?”(e viceversa)

Ovviamente, potresti usare l’esempio sopra, tuttavia, ad alcuni accademici non piace particolarmente sentire l’idea di scambiare ipotesi. Volevo solo dimostrare un punto che tutto non è così in bianco e nero quando si tratta di questo concetto.

Inoltre, ho molti altri esempi per te che puoi mettere sul tuo potenziale datore di lavoro e mostrare loro che conosci davvero le tue cose. Li conquisterai in pochissimo tempo!

Questi esempi hanno ipotesi che non possono essere commutati a causa della scienza o della legge (vedi, non così in bianco e nero). Tuttavia, ci danno situazioni in cui avere un falso negativo non è l’ideale. Certo, siamo ancora un po ‘ ribelli, ma farlo all’interno della scienza e del diritto, quindi, chi può fermarci!

Al bambino o non al bambino?

Quando fai un test di gravidanza, stai chiedendo: “Sono incinta?”

Nel test di ipotesi, tuttavia, hai la tua ipotesi nulla:

“Non sono incinta”

Rifiutare l’ipotesi ti dà un ‘+’ Congratulazioni! Sei incinta!

Accettare l’ipotesi ti dà un ‘ – ‘ Scusa, più fortuna la prossima volta!

La biologia determina questo, quindi non ho paura di cambiare. Anche se i test possono funzionare male, e falsi positivi si verificano; In questo caso, un falso positivo sarebbe quel po ‘+’ quando si è, infatti, non incinta. Un falso negativo, ovviamente, sarebbe il ‘ – ‘ quando hai un piccolo bambino che cresce dentro di te.

Questo è un buon esempio perché la situazione migliore dipende interamente dalla tua situazione!

Immagina Che qualcuno abbia provato per un bambino per molto tempo, poi per qualche miracolo il loro test di gravidanza torna positivo. Si preparano mentalmente per avere un bambino e dopo un breve periodo di estasi, in qualche modo, scoprono che in realtà non sono incinte!

Questo è un risultato terribile!

Un falso negativo per qualcuno che davvero non vuole un bambino, non è pronto per uno e quando si assicura con un risultato negativo, procede a bere e fumare può essere incredibilmente dannoso per lei, la sua famiglia e il suo bambino.

Scambia le situazioni di queste donne, tuttavia, e hai risultati che, sebbene non ideali, sono molto migliori.

Tempo Trivia!

I test di gravidanza sono avanzati per ridurre al minimo le possibilità di un falso negativo. Questo migliora il test come mentre sarebbe improbabile che si dovrebbe andare da un medico per confermare un risultato negativo, sarebbe ragionevole con un risultato positivo. Ci sono una serie di ragioni mediche per ottenere un falso positivo, ma i falsi negativi appaiono solo a causa dell’esecuzione errata del test.

Prove AIDS

Ecco un esempio più chiaro.

Immagina un paziente che sta facendo un test HIV.

L’ipotesi nulla è:

“Il paziente non ha il virus HIV.”

Le ramificazioni di un falso positivo sarebbero inizialmente strazianti per il paziente; avere a che fare con il trauma di affrontare questa notizia e raccontare la vostra famiglia e gli amici non è una situazione che si desidera su chiunque, ma dopo essere andato per il trattamento, i medici scopriranno che lei non ha il virus. Ancora una volta, questa non sarebbe un’esperienza particolarmente piacevole. Ma non avere l’HIV è in definitiva una buona cosa.

D’altra parte, un falso negativo significherebbe che il paziente ha l’HIV, ma il test mostra un risultato negativo. Le implicazioni di questo sono terrificanti, il paziente sarebbe mancante su trattamenti cruciali e corre un alto rischio di diffondere il virus ad altri

Senza molto dubbio, il falso negativo qui è il problema più grande. Sia per la persona che per la società.

Curiosità:

Molti medici chiamano i risultati dell’AIDS “reattivi”, piuttosto che positivi, a causa di falsi positivi. Prima che un paziente è definitivamente detto di essere sieropositivo, ci sono una serie di test effettuati. Non è tutto basato su un singolo campione di sangue.

Positivo, fino a prova negativa

In molti paesi, la legge stabilisce che un indagato in un procedimento penale: “Innocente fino a prova contraria”.

Questo deriva dal latino

‘Ei incumbit probatio, qui dicit, non qui negat; cum per rerum naturam factum negantis probatio nulla sit’.

Che si traduce in: “La prova sta su chi afferma, non su chi nega; poiché, per la natura delle cose, chi nega un fatto non può produrre alcuna prova.”*

Pertanto, l’ipotesi nulla è:

“Il sospetto è innocente.”

Così semplicemente, un falso positivo si tradurrebbe in una parte innocente essere trovato colpevole, mentre un falso negativo produrrebbe un verdetto innocente per una persona colpevole.

Se c’è una mancanza di prove, Accettare l’ipotesi nulla è molto più probabile che si verifichi che rifiutarla. Pertanto, se la legge era che il sospetto è ” Colpevole fino a prova contraria.”con l’ipotesi che” Il sospettato sia colpevole.”accettare l’ipotesi nulla quando è falsa porterebbe molte persone innocenti in prigione.

Quindi, proteggere una persona innocente a rischio di (possibilmente) lasciare liberi cinque colpevoli sembra valsa la pena per molte persone.

Con la legge così com’è, il consenso generale è che il falso positivo sarebbe il problema più grande. L’idea di mettere una persona innocente dietro le sbarre è inquietante, come dimostrare che sono in realtà, innocente una volta condannato non è semplice. Mentre un falso negativo si tradurrebbe in un colpevole andando libero, si potrebbe finire con un caso di essere riaperto o, se la persona è un autore del reato seriale, egli sarà condannato in un secondo momento in ogni caso.

Curiosità:

Fino a poco tempo fa il Messico stava usando il sistema “colpevole a meno che non sia provato innocente”. Di conseguenza, i giudici non avrebbero nemmeno aperto la maggior parte dei casi criminali, perché avrebbero paura di mettere troppe persone innocenti in prigione. Dal 2008, sistema di giustizia penale del Messico è stato la transizione a ‘innocente, a meno che non dimostrato colpevole’.

Ogni respiro che fai, ti osserverò.

I test dell’etilometro sono un fastidio necessario. Nessuno vuole essere fermato per un test alcolemico, ma poi nessuno vuole essere ucciso da un autista ubriaco. Altalene e rotatorie.

L’ipotesi nulla: “Sei al di sotto del limite di alcol.”

Ancora una volta, abbastanza semplicemente, un falso positivo mostrerebbe che sei oltre il limite quando non hai nemmeno toccato una bevanda alcolica. Un falso negativo ti registrerebbe come sobrio quando sei ubriaco, o almeno oltre il limite.

Entrambi i problemi si verificano a causa di diversi fattori che possono influenzare i campioni di alcol alito. Per contrastare i problemi dei falsi positivi (perdere la licenza, ricevere multe o carcere), la legge afferma che si può fornire un campione di sangue o urina per dimostrare la loro innocenza (se lo sono, cioè).

Con questo in mente, un falso negativo è chiaramente il problema più grande. Permettere ai conducenti ubriachi di continuare a guidare supponendo che siano sobri è ovviamente pericoloso per loro e per gli altri intorno a loro. Mentre perdere un paio d’ore della vostra giornata è un piccolo prezzo da pagare se aiuta a mantenere più persone oltre il limite, fuori strada.

Curiosità:

I livelli di alcol comuni in cui le persone sono considerate legalmente compromesse per la gamma di guida da 0,00% a 0,08%. I benchmark più comuni in tutto il mondo sono 0.00%, noto anche come tolleranza zero, e 0.05%. Il limite è il più alto nelle isole Cayman, pari allo 0,1%. Ciò non implica una maggiore tolleranza alla guida in stato di ebbrezza, quindi prima di colpire la strada dopo una bottiglia di Jack Daniels, tieni presente che la polizia locale fa davvero rispettare le leggi con frequenti controlli.

La spazzatura di una persona è il tesoro di un’altra.

L’ultima cosa di cui voglio parlare sono le email di SPAM.

Molti siti web ti diranno qualcosa sulla falsariga di: “Per favore, controlla la tua cartella SPAM. L’e-mail che ti abbiamo appena inviato potrebbe finire lì.”

I provider di posta elettronica utilizzano sempre più algoritmi di data mining per filtrare lo SPAM da ciò che si desidera. Questo è un argomento che merita un articolo a sé stante. Tuttavia, stiamo parlando della situazione in cui le e-mail vengono smarrite.

Sono rimasto sbalordito quando, alcune settimane fa, ho inviato una e-mail a mia sorella e il suo provider di posta elettronica contrassegnato come SPAM! Come osano! L’unica spiegazione che ho potuto trovare è che ho usato la mia casella di posta personale per e-mail l’indirizzo e-mail aziendale di mia sorella. Quindi, l’algoritmo non ha visto alcuna prova che la mia email sarebbe stata desiderata da mia sorella (forse sa qualcosa che non so…). Pertanto, ha accettato l’ipotesi nulla:

” Questa email è SPAM.”

Se l’algoritmo rifiuta l’ipotesi nulla, l’e-mail passa. Un falso positivo sarebbe significare tua casella di posta con l ” e-mail dispari da principi nigeriani che cercano di sposarti, o parenti a lungo perso chiedendo i tuoi dati bancari, in modo che possano inviare la grande eredità dal gatto passo figlia del cugino della tua bisnonna.

Un falso negativo potrebbe benissimo essere il problema più grande. Si può perdere su un invito per un colloquio o le vacanze scatta da tuo fratello, solo perché si sono persi all’interno della copiosa quantità di SPAM — che si scremare a malincuore attraverso prima di eliminare.

Questo è dovuto alle preferenze personali, tuttavia, alcune persone sono così infuriate con una notifica che si spegne sul proprio telefono, solo per vedere un’e-mail inutile, che un paio di e-mail personali fuori luogo sono un piccolo prezzo da pagare.

Curiosità:

Oltre il 95% delle richieste di amicizia inviate su Facebook sono accettate, come di solito raggiungere le persone che conosci. Questo non è vero per gli account di SPAM e questo è uno dei modi in cui Facebook li rileva. Tuttavia, recentemente i bot hanno adottato una strategia in cui fingono di essere donne attraenti e si concentrano sugli utenti di sesso maschile come loro vittime. Poiché gli utenti di sesso maschile, in media, accettare questi inviti amico, ci vuole molto più tempo per rilevare i bot.

Questi sono alcuni esempi comuni di quando si possono avere falsi positivi e falsi negativi. Come puoi vedere, l’errore che è preferibile dipende davvero dalla situazione stessa, dalle tue preferenze personali o da come è stato progettato lo studio (e che puoi semplicemente cambiare l’ipotesi se necessario). Quindi, spero che non seguirai l’ipotesi generale che i falsi positivi si traducano in problemi più grandi e ora sono meglio attrezzati per produrre esempi solidi per eseguirne il backup.

Ora, scommetto che il tuo interesse per falsi positivi e falsi negativi ha ottenuto da 0% a 100% dopo aver letto questo articolo. Se vuoi un po ‘ di scienza su questo, puoi controllare il nostro errore di tipo I video vs errore di tipo II.

Buona giornata!