正规化方均根差(Normalized root mean square error)是将方均根差化正规化后所得的统计数值,其正规化的方法有很多种。
简介正规化方均根差(Normalized root mean square error)是将方均根差化正规化后所得的统计数值。1
定义在影像处理中,给定两个影像矩阵 x[m,n]和 y[m,n],其正规化方均根差可被定义如下:
此数值常被用来作为测量讯号之间结构相似度(Structural Similarity)的评估工具。这个值常被用来指正规化的方均根偏移或误差,同时也常常被表示成比例。当比例的值较低时,代表较少的残差变异。在很多情况下,特别是取较小的样本的时候,样本的范围容易被样本的大小影响,其准确度可能就受到影响。
当以平均值来正规化量测值时,均方根差的变异系数可能被用来避免混淆。这和均方根差在标准差上的变异系数是相同的。

为此,影像学家们提出了一种新的计算结构相似度的概念,其式子如下:

为x,y的平均数。
为x,y的变异数。
为x,y之间的共变异数。
为可调整的常数。
L为信号x的最大可能值减去最小可能值。
均方根误差均方根误差(或称方均根偏移、均方根差、方均根差等,英文:root-mean-square deviation、root-mean-square error、RMSD、RMSE)是一种常用的测量数值之间差异的量度,其数值常为模型预测的量或是被观察到的估计量。方均根偏移代表预测的值和观察到的值之差的样本标准差(sample standard deviation),当这些差值是以资料样本来估计时,他们通常被称为残差;当这些差值不以样本来计算时,通常被称为预测误差(prediction errors)。方均根偏移主要用来聚集预测里头误差的大小,通常是在不同的时间下,以一个量值来表现其预测的能力。方均根偏移是一个好的准度的量度,但因其与数值范围有关,因此被限制只能用来比较不同模型间某个特定变量的预知误差。
缺点然而,正规化方均根差在理论上虽然是合理的架构,但实际上可能无法完全反映出人眼所见影像的相似度。
也就是说,在肉眼上,我们认为的相近,但要是用NRMSE来评估,其会认为左图和中图是较为接近的,因此NRMSE并不符合人眼所见影像的相似度。
应用其正规化的方法有很多种。
在信号处理中,我们会以其讯号强度来正规化方均差。
在气象学上,可用来评估一个数值模型可以多好的预测大气层的行为。
在生物资讯学中,均方根差被用来量测重叠蛋白质(superimposed proteins)分子间的距离。
在结构药物设计中,均方根差被用来测量配体(ligand)的晶格构造以及对接预测(docking prediction)。
在经济学中,均方根差被用来觉得一个模型是否符合经济指标。部分专家曾提出均方根差比相对绝对误差(relative absolute error)来的不可靠。
在实验心理学中,分均根差被用来指示一个数学或计算行为模型(mathematical or computational models)能解释实际观察行为的良好程度。
在地理资讯系统中(GIS),均方根差是一种用来量测空间分析和远距侦测的量度。
在水文地质学中,均方根差和正规化均方根差被用来评估地下水模型的刻度。
在影像科学中,均方根差是一种峰值讯噪比,是一种用来检视一个方法能多好的去重建原来的影像。
在计算神经科学中,均方根差被用来检视一个系统能学习一个给定模型的能力。
在蛋白质核磁共振光谱学中,均方根差被用来当作一个评估结构品质的量度。
本词条内容贡献者为:
曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学正规化方均根差
图文简介
正规化方均根差(Normalized root mean square error)是将方均根差化正规化后所得的统计数值,其正规化的方法有很多种。
- 来源: 科普中国科学百科
- 上传时间:2018-11-13
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