Causal discovery, the task of automatically constructing a causal model from data, is of major significance across the sciences. Evaluating the performance of causal discovery algorithms should ideally involve comparing the inferred models to ground-truth models available for benchmark datasets, which in turn requires a notion of distance between causal models. While such distances have been proposed previously, they are limited by focusing on graphical properties of the causal models being compared. Here, we overcome this limitation by defining distances derived from the causal distributions induced by the models, rather than exclusively from their graphical structure. Pearl and Mackenzie (2018) have arranged the properties of causal models in a hierarchy called the "ladder of causation" spanning three rungs: observational, interventional, and counterfactual. Following this organization, we introduce a hierarchy of three distances, one for each rung of the ladder. Our definitions are intuitively appealing as well as efficient to compute approximately. We put our causal distances to use by benchmarking standard causal discovery systems on both synthetic and real-world datasets for which ground-truth causal models are available. Finally, we highlight the usefulness of our causal distances by briefly discussing further applications beyond the evaluation of causal discovery techniques.


翻译:由数据自动构建因果模型的任务,即因果发现,在科学中具有重大意义。评估因果发现算法的性能,最理想的做法是将推算模型与基准数据集可用的地面真象模型进行比较,这反过来需要因果模型之间的距离概念。虽然以前曾提出过这种距离,但由于侧重于因果模型的图形属性比较而受到限制。在这里,我们通过界定由模型引起的因果分布产生的距离,而不是完全从其图形结构中得出的距离来克服这一限制。珍珠和麦肯锡(2018年)将因果模型的特性安排在一个等级中,称为“因果关系之大”的等级,涵盖三个层次:观察、干预和反事实。我们遵循这个结构,我们引入了三个距离的等级,每个阶梯子各一个。我们的定义直截了当地吸引人,而且有效地进行了大致的计算。我们通过将标准因果发现系统的基准用于合成和真实世界的因果发现系统,这些数据集都具备地面因果模型。最后,我们强调我们因果发现因果距离的效用,通过讨论进一步评估技术。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
因果推断,Causal Inference:The Mixtape
专知会员服务
105+阅读 · 2021年8月27日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
知识图谱在可解释人工智能中的作用,附81页ppt
专知会员服务
138+阅读 · 2019年11月11日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年6月11日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
Meta Learning for Causal Direction
Arxiv
5+阅读 · 2020年7月6日
Arxiv
110+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
6+阅读 · 2018年1月29日
VIP会员
相关VIP内容
因果推断,Causal Inference:The Mixtape
专知会员服务
105+阅读 · 2021年8月27日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
知识图谱在可解释人工智能中的作用,附81页ppt
专知会员服务
138+阅读 · 2019年11月11日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17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
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
相关论文
Top
微信扫码咨询专知VIP会员