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线性因果表示中通用机制偏移的识别

机器学习 2024-11-05 v2 人工智能 机器学习

摘要

我们考虑线性因果表示学习设定,其中我们观察到的 dd 个未知潜变量遵循线性结构因果模型的线性混合。近期工作表明,在至少 dd 个环境的条件下,每个环境对应于对单个潜节点(因子)的完美干预,可以恢复潜变量以及其上的潜在结构因果模型(至多差一个置换和缩放)。在此强大结果之后,社区面临的一个关键开放问题是放宽这些条件:允许比完美单节点干预更粗粒度的干预,并允许少于 dd 个环境,因为潜变量数 dd 可能非常大。在本文中,我们精确考虑了这样一种设定,允许少于 dd 个环境,并允许非常粗粒度的干预,这些干预可以非常粗略地改变潜变量上的整个因果图。另一方面,我们放宽希望提取的内容,仅为在环境之间发生偏移的节点列表。我们给出了一个令人惊讶的识别性结果:在一些非常温和的标准假设下,确实可以识别偏移节点的集合。我们的识别性证明是构造性的:我们明确给出了节点为偏移节点的充要条件,并展示了如何根据观测数据检验这些条件。我们的算法自然地适用于样本设定,即我们不仅获得干预分布,还获得来自每个分布的数据集。我们在合成实验和一个有趣的心理测量数据集上验证了结果。代码可在 https://github.com/TianyuCodings/iLCS 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.24059,
  title  = {Identifying General Mechanism Shifts in Linear Causal Representations},
  author = {Tianyu Chen and Kevin Bello and Francesco Locatello and Bryon Aragam and Pradeep Ravikumar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.24059},
  year   = {2024}
}

备注

NeurIPS 2024