Causal structure learning is a key problem in many domains. Causal structures can be learnt by performing experiments on the system of interest. We address the largely unexplored problem of designing a batch of experiments that each simultaneously intervene on multiple variables. While potentially more informative than the commonly considered single-variable interventions, selecting such interventions is algorithmically much more challenging, due to the doubly-exponential combinatorial search space over sets of composite interventions. In this paper, we develop efficient algorithms for optimizing different objective functions quantifying the informativeness of a budget-constrained batch of experiments. By establishing novel submodularity properties of these objectives, we provide approximation guarantees for our algorithms. Our algorithms empirically perform superior to both random interventions and algorithms that only select single-variable interventions.


翻译:原因结构学习是许多领域的一个关键问题。 可以通过在利益系统上进行实验来学习产物结构。 我们解决了设计一组实验,每个实验同时干预多个变量这一基本上尚未探讨的问题。 虽然选择这类干预可能比通常认为的单一变量干预更具信息性,但从逻辑上说,由于对一组复合干预的双重穷困组合搜索空间,选择此类干预更具挑战性。 在本文中,我们开发了高效的算法,优化不同客观功能,量化预算限制的一组实验的信息性。 通过建立这些目标的新颖的亚模式特性,我们为我们的算法提供了近似保证。 我们的算法在经验上优于随机干预和仅选择单一变量干预的算法。

0
下载
关闭预览

相关内容

【KDD2021】图神经网络,NUS- Xavier Bresson教授
专知会员服务
62+阅读 · 2021年8月20日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
238+阅读 · 2020年4月19日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Arxiv
10+阅读 · 2021年11月3日
Arxiv
5+阅读 · 2020年6月16日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
相关资讯
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员