Structural learning, which aims to learn directed acyclic graphs (DAGs) from observational data, is foundational to causal reasoning and scientific discovery. Recent advancements formulate structural learning into a continuous optimization problem; however, DAG learning remains a highly non-convex problem, and there has not been much work on leveraging well-developed convex optimization techniques for causal structural learning. We fill this gap by proposing a data-adaptive linear approach for causal structural learning from time series data, which can be conveniently cast into a convex optimization problem using a recently developed monotone operator variational inequality (VI) formulation. Furthermore, we establish non-asymptotic recovery guarantee of the VI-based approach and show the superior performance of our proposed method on structure recovery over existing methods via extensive numerical experiments.


翻译:结构性学习旨在从观测数据中学习定向循环图(DAGs),是基本推理和科学发现的基础;最近的进展将结构性学习转化为持续优化问题;然而,DAG学习仍是一个高度非洞穴化的问题,在利用完善的convex优化技术进行因果结构性学习方面没有做很多工作;我们通过提出数据适应性线性方法,从时间序列数据中进行因果结构性学习来填补这一空白,而时间序列数据可以方便地通过最近开发的单体内操作者变异性(VI)公式,将这种数据转化为锥体优化问题;此外,我们为基于六种方法的恢复提供了非痛苦的保证,并展示了我们所提议的结构恢复方法在通过大量数字实验比现有方法的优异性表现。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022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
27+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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年7月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011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
14+阅读 · 2022年10月15日
Arxiv
22+阅读 · 2021年12月19日
Arxiv
10+阅读 · 2021年11月3日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
Arxiv
110+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14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
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
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022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
27+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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24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
相关论文
Arxiv
14+阅读 · 2022年10月15日
Arxiv
22+阅读 · 2021年12月19日
Arxiv
10+阅读 · 2021年11月3日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
Arxiv
110+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年7月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011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