Observational studies of causal effects require adjustment for confounding factors. In the tabular setting, where these factors are well-defined, separate random variables, the effect of confounding is well understood. However, in public policy, ecology, and in medicine, decisions are often made in non-tabular settings, informed by patterns or objects detected in images (e.g., maps, satellite or tomography imagery). Using such imagery for causal inference presents an opportunity because objects in the image may be related to the treatment and outcome of interest. In these cases, we rely on the images to adjust for confounding but observed data do not directly label the existence of the important objects. Motivated by real-world applications, we formalize this challenge, how it can be handled, and what conditions are sufficient to identify and estimate causal effects. We analyze finite-sample performance using simulation experiments, estimating effects using a propensity adjustment algorithm that employs a machine learning model to estimate the image confounding. Our experiments also examine sensitivity to misspecification of the image pattern mechanism. Finally, we use our methodology to estimate the effects of policy interventions on poverty in African communities from satellite imagery.


翻译:关于因果关系的观察研究要求对各种因素加以调整。在表格中,这些因素是定义明确、独立的随机变量,因此人们非常理解混乱的影响。然而,在公共政策、生态和医学方面,往往在非热带环境中根据图像中检测到的模式或物体(如地图、卫星或摄影图象)作出决策。利用这种图像进行因果关系推断是一个机会,因为图像中的物体可能与利息的处理和结果有关。在这些情况下,我们依靠图像进行调整,以适应混乱,但观察到的数据并不直接标出重要对象的存在。受现实世界应用的驱动,我们正式确定这一挑战,如何处理这一挑战,以及哪些条件足以确定和估计因果关系。我们利用模拟实验分析有限抽样性性表现,利用敏性调整算法来估计效果,这种算法使用机器学习模型来估计图像的粘合结果。我们的实验还考察了图像模式机制对具体化的敏感性。最后,我们利用我们的方法,根据卫星图像来估计政策干预非洲社区贫困现象对卫星图像的影响。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!700+ppt《因果推理》课程!杜克大学Fan Li教程
专知会员服务
68+阅读 · 2022年7月11日
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员