Identification of the causal relationship between multivariate time series is a ubiquitous problem in data science. Granger causality measure (GCM) and conditional Granger causality measure (cGCM) are widely used statistical methods for causal inference and effective connectivity analysis in neuroimaging research. Both GCM and cGCM have frequency-domain formulations that are developed based on a heuristic algorithm for matrix decompositions. The goal of this work is to generalize GCM and cGCM measures and their frequency-domain formulations by using a theoretic framework for minimum entropy (ME) estimation. The proposed ME-estimation method extends the classical theory of minimum mean squared error (MMSE) estimation for stochastic processes. It provides three formulations of cGCM that include Geweke's original time-domain cGCM as a special case. But all three frequency-domain formulations of cGCM are different from previous methods. Experimental results based on simulations have shown that one of the proposed frequency-domain cGCM has enhanced sensitivity and specificity in detecting network connections compared to other methods. In an example based on in vivo functional magnetic resonance imaging, the proposed frequency-domain measure cGCM can significantly enhance the consistency between the structural and effective connectivity of human brain networks.


翻译:多变时间序列之间因果关系的确定是数据科学中普遍存在的一个问题。在神经成像研究中,致因推断和有效连通分析广泛采用致因分析统计方法。GCM和cGCM都有基于矩阵分解的超光速算法而开发的频率-域元配方。这项工作的目标是通过使用最小对流(ME)估计的理论框架,将GCM和CGCM措施及其频率-主元配方法加以普及。提议的计量方法扩展了典型的最小平均正方差理论(MMSE)对神经成像学过程的评估。它提供了三种CGCM的配方配方,其中包括Geweke原先的时间-主控方程的CGCM。但是,CGCM的所有三种频率-主配方与以前的方法不同。根据模拟得出的实验结果显示,拟议的频率-常数(ME)估计框架之一在检测最小正方差(MME)的最小正方差误差(MME)结构连接方面提高了敏感度和具体性。相对于其他方法而言,在测测算网络的功能性结构连接方面,可大大增强机能性结构连接的频率/频率,可以提高机能成像成像学的模型的频率。

0
下载
关闭预览

相关内容

因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30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
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+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 · 2012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
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月19日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
Learning in the Frequency Domain
Arxiv
11+阅读 · 2020年3月12日
Arxiv
110+阅读 · 2020年2月5日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30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
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
相关论文
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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+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 · 2012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