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反事实归一化:利用因果机制主动应对数据集偏移并提升可靠性

机器学习 2018-08-10 v1 机器学习

摘要

由于数据集偏移,预测模型可能无法从训练环境泛化到部署环境,这对模型可靠性以及实践中下游决策的安全性构成威胁。我们不使用来自目标分布的样本来被动纠正数据集偏移,而是利用预测问题中变量间因果机制的图模型知识,主动移除那些跨环境不泛化的关系,即使这些关系可能依赖于未观测变量(违反“无未观测混杂因子”假设)。为此,我们识别具有不稳定统计影响路径的变量并将其从模型中移除。我们还用隔离不稳定统计影响路径的潜反事实变量来增强因果图,使我们能够保留原本会被移除的稳定路径。我们的实验表明,移除易损变量并使用潜变量估计的模型迁移效果更好,尽管在训练域有一定精度损失,但在目标域常表现更优。

关键词

引用

@article{arxiv.1808.03253,
  title  = {Counterfactual Normalization: Proactively Addressing Dataset Shift and Improving Reliability Using Causal Mechanisms},
  author = {Adarsh Subbaswamy and Suchi Saria},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1808.03253},
  year   = {2018}
}

备注

Proceedings of the 34th Conference on Uncertainty in Artificial Intelligence (UAI), 2018. Revised from print version