Causal discovery from observational data is an important but challenging task in many scientific fields. Recently, NOTEARS [Zheng et al., 2018] formulates the causal structure learning problem as a continuous optimization problem using least-square loss with an acyclicity constraint. Though the least-square loss function is well justified under the standard Gaussian noise assumption, it is limited if the assumption does not hold. In this work, we theoretically show that the violation of the Gaussian noise assumption will hinder the causal direction identification, making the causal orientation fully determined by the causal strength as well as the variances of noises in the linear case and the noises of strong non-Gaussianity in the nonlinear case. Consequently, we propose a more general entropy-based loss that is theoretically consistent with the likelihood score under any noise distribution. We run extensive empirical evaluations on both synthetic data and real-world data to validate the effectiveness of the proposed method and show that our method achieves the best in Structure Hamming Distance, False Discovery Rate, and True Positive Rate matrices.


翻译:从观测数据中得出的因果发现在许多科学领域是一项重要但具有挑战性的任务。最近,OntaRS[Zheng等人,2018年]将因果结构学习问题作为连续优化问题,使用最不平方的损失,并带有周期性限制。虽然根据标准的高斯噪音假设,最平方的损失功能是完全合理的,但如果这一假设不成立,则其范围有限。在这项工作中,我们理论上表明,违反高斯噪音假设将阻碍因果关系的确定,使因果方向完全取决于因果强度以及线性情况中噪音的差异和非线性情况中强烈的非毛利性噪音的噪音。因此,我们提出了一个在理论上与任何噪音分布下可能得分相一致的更一般性的基于酶损失。我们对合成数据和真实世界数据进行了广泛的经验评估,以证实拟议方法的有效性,并表明我们的方法在结构上取得了最佳的成形距离、虚变异率和真实正正正率矩阵。

0
下载
关闭预览

相关内容

【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
【伯克利-Ke Li】学习优化,74页ppt,Learning to Optimize
专知会员服务
40+阅读 · 2020年7月23日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+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
176+阅读 · 2019年10月11日
度量学习中的pair-based loss
极市平台
65+阅读 · 2019年7月17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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
【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
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年8月6日
Meta Learning for Causal Direction
Arxiv
5+阅读 · 2020年7月6日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Arxiv
23+阅读 · 2018年8月3日
VIP会员
相关VIP内容
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
【伯克利-Ke Li】学习优化,74页ppt,Learning to Optimize
专知会员服务
40+阅读 · 2020年7月23日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+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
176+阅读 · 2019年10月11日
相关资讯
度量学习中的pair-based loss
极市平台
65+阅读 · 2019年7月17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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
【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
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员