Causal graphs (CGs) are compact representations of the knowledge of the data generating processes behind the data distributions. When a CG is available, e.g., from the domain knowledge, we can infer the conditional independence (CI) relations that should hold in the data distribution. However, it is not straightforward how to incorporate this knowledge into predictive modeling. In this work, we propose a model-agnostic data augmentation method that allows us to exploit the prior knowledge of the CI encoded in a CG for supervised machine learning. We theoretically justify the proposed method by providing an excess risk bound indicating that the proposed method suppresses overfitting by reducing the apparent complexity of the predictor hypothesis class. Using real-world data with CGs provided by domain experts, we experimentally show that the proposed method is effective in improving the prediction accuracy, especially in the small-data regime.


翻译:Causal 图形(CGs)是数据分布背后数据生成过程知识的缩略图。当有了CG(例如从域知识中)时,我们可以推断出在数据分布中应该保持的有条件独立关系。然而,如何将这种知识纳入预测模型并非直截了当。在这项工作中,我们提出了一个模型-不可知数据增强方法,使我们能够利用CG中编码的CI先前知识来监督机器的学习。我们理论上证明拟议方法是合理的,我们提供了一种超大的风险,表明拟议的方法抑制了预测或假设等级的明显复杂性。我们利用由域专家提供的CGs提供的真实世界数据,实验性地表明,拟议的方法在提高预测准确性方面是有效的,特别是在小数据系统中。

0
下载
关闭预览

相关内容

数据增强在机器学习领域多指采用一些方法(比如数据蒸馏,正负样本均衡等)来提高模型数据集的质量,增强数据。
专知会员服务
18+阅读 · 2020年9月6日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
248+阅读 · 2020年4月19日
【AAAI2020知识图谱论文概述】Knowledge Graphs @ AAAI 2020
专知会员服务
134+阅读 · 2020年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【推荐】自然语言处理(NLP)指南
机器学习研究会
35+阅读 · 2017年11月17日
【推荐】卷积神经网络类间不平衡问题系统研究
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月18日
【推荐】MXNet深度情感分析实战
机器学习研究会
16+阅读 · 2017年10月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年10月11日
Type-augmented Relation Prediction in Knowledge Graphs
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
18+阅读 · 2020年9月6日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
248+阅读 · 2020年4月19日
【AAAI2020知识图谱论文概述】Knowledge Graphs @ AAAI 2020
专知会员服务
134+阅读 · 2020年2月13日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【推荐】自然语言处理(NLP)指南
机器学习研究会
35+阅读 · 2017年11月17日
【推荐】卷积神经网络类间不平衡问题系统研究
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月18日
【推荐】MXNet深度情感分析实战
机器学习研究会
16+阅读 · 2017年10月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员