Discovering Mixtures of Structural Causal Models from Time Series Data

可识别性 因果推理 因果模型 计算机科学 推论 因果结构 系列(地层学) 合成数据 机器学习 时间序列 噪音(视频) 人工智能 数据挖掘 计量经济学 数学 统计 古生物学 物理 量子力学 图像(数学) 生物
作者
Sumanth Varambally,Yi-An Ma,Rose Yu
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2310.06312
摘要

Discovering causal relationships from time series data is significant in fields such as finance, climate science, and neuroscience. However, contemporary techniques rely on the simplifying assumption that data originates from the same causal model, while in practice, data is heterogeneous and can stem from different causal models. In this work, we relax this assumption and perform causal discovery from time series data originating from a mixture of causal models. We propose a general variational inference-based framework called MCD to infer the underlying causal models as well as the mixing probability of each sample. Our approach employs an end-to-end training process that maximizes an evidence-lower bound for the data likelihood. We present two variants: MCD-Linear for linear relationships and independent noise, and MCD-Nonlinear for nonlinear causal relationships and history-dependent noise. We demonstrate that our method surpasses state-of-the-art benchmarks in causal discovery tasks through extensive experimentation on synthetic and real-world datasets, particularly when the data emanates from diverse underlying causal graphs. Theoretically, we prove the identifiability of such a model under some mild assumptions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
迷糊发布了新的文献求助30
1秒前
LY发布了新的文献求助10
2秒前
zzz完成签到,获得积分10
2秒前
KimJongUn完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
4秒前
zy完成签到,获得积分10
5秒前
开心果子发布了新的文献求助10
5秒前
云痴子完成签到,获得积分10
6秒前
SciGPT应助粥粥采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
苏源完成签到,获得积分10
7秒前
wu关闭了wu文献求助
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
Shawn完成签到,获得积分10
10秒前
yltstt完成签到,获得积分10
11秒前
李小新发布了新的文献求助10
11秒前
成梦发布了新的文献求助10
12秒前
乐乐应助xuex1采纳,获得10
12秒前
蜂鸟5156发布了新的文献求助10
12秒前
李爱国应助VDC采纳,获得10
13秒前
14秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
ns完成签到,获得积分10
14秒前
细腻晓露发布了新的文献求助10
14秒前
李本来发布了新的文献求助10
14秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得30
15秒前
15秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527928
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108040
关于积分的说明 9287614
捐赠科研通 2805836
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540070
邀请新用户注册赠送积分活动 716904
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709808