In many scientific disciplines, coarse-grained causal models are used to explain and predict the dynamics of more fine-grained systems. Naturally, such models require appropriate macrovariables. Automated procedures to detect suitable variables would be useful to leverage increasingly available high-dimensional observational datasets. This work introduces a novel algorithmic approach that is inspired by a new characterisation of causal macrovariables as information bottlenecks between microstates. Its general form can be adapted to address individual needs of different scientific goals. After a further transformation step, the causal relationships between learned variables can be investigated through additive noise models. Experiments on both simulated data and on a real climate dataset are reported. In a synthetic dataset, the algorithm robustly detects the ground-truth variables and correctly infers the causal relationships between them. In a real climate dataset, the algorithm robustly detects two variables that correspond to the two known variations of the El Nino phenomenon.


翻译:在许多科学学科中,使用粗微的因果模型来解释和预测较细微的系统动态。自然,这类模型需要适当的宏观变量。检测适当变量的自动化程序将有益于利用越来越多的高维观测数据集。这项工作引入了一种新的算法方法,该方法的灵感来自因果宏观变量作为微观国家之间信息瓶颈的新特性。其一般形式可以适应不同科学目标的个别需要。在进一步转变之后,通过添加噪音模型可以调查所学变量之间的因果关系。模拟数据和真实气候数据集的实验被报告。在合成数据集中,该算法强有力地探测了地面真相变量,并正确地推断了它们之间的因果关系。在真实的气候数据集中,该算法能够有力地检测两个与El Nino现象的两种已知变化相对应的变量。

0
下载
关闭预览

相关内容

Automator是苹果公司为他们的Mac OS X系统开发的一款软件。 只要通过点击拖拽鼠标等操作就可以将一系列动作组合成一个工作流,从而帮助你自动的(可重复的)完成一些复杂的工作。Automator还能横跨很多不同种类的程序,包括:查找器、Safari网络浏览器、iCal、地址簿或者其他的一些程序。它还能和一些第三方的程序一起工作,如微软的Office、Adobe公司的Photoshop或者Pixelmator等。
专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月21日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
38+阅读 · 2020年9月6日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
238+阅读 · 2020年4月19日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
186+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2020年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月31日
Imitation by Predicting Observations
Arxiv
4+阅读 · 2021年7月8日
Arxiv
5+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
4+阅读 · 2020年3月19日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月21日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
38+阅读 · 2020年9月6日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
238+阅读 · 2020年4月19日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
186+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
已删除
将门创投
4+阅读 · 2020年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员