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基于偏度的因果发现中异方差噪声处理准则

机器学习 2025-04-22 v2 统计方法学 机器学习

摘要

现实世界的数据常常违反等方差假设(同方差性),因此在因果发现中考虑异方差噪声至关重要。在这项工作中,我们探索了异方差对称噪声模型(HSNM),其中效应YY被建模为Y=f(X)+σ(X)NY = f(X) + \sigma(X)NXX为原因,NN为服从对称分布的独立噪声。我们引入了一个基于数据分布得分(即对数密度的梯度)偏度的新准则来识别HSNM。该准则建立了一个计算上易处理的度量,该度量在因果方向上为零,而在反因果方向上非零,从而能够发现因果方向。我们将这个基于偏度的准则扩展到多元设置,并提出了SkewScore算法,该算法无需提取外生噪声即可处理异方差噪声。我们还对存在潜在混杂因子的双变量模型中SkewScore的鲁棒性进行了案例研究,为其性能提供了理论见解。实证研究进一步验证了所提方法的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.06407,
  title  = {A Skewness-Based Criterion for Addressing Heteroscedastic Noise in Causal Discovery},
  author = {Yingyu Lin and Yuxing Huang and Wenqin Liu and Haoran Deng and Ignavier Ng and Kun Zhang and Mingming Gong and Yi-An Ma and Biwei Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.06407},
  year   = {2025}
}