Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > stat > arXiv:1911.02175v1

帮助 | 高级搜索

统计学 > 机器学习

arXiv:1911.02175v1 (stat)
[提交于 2019年11月6日 ]

标题: 将马尔可夫过程与结构因果建模相结合,可在复杂系统中进行反事实推断

标题: Integrating Markov processes with structural causal modeling enables counterfactual inference in complex systems

Authors:Robert Osazuwa Ness, Kaushal Paneri, Olga Vitek
摘要: 本手稿提出了一种通用且实用的框架,将处于平衡状态的系统的马尔可夫过程模型转化为结构因果模型,并进行反事实推断。 马尔可夫过程从数学上描述系统中的机制,并预测干预后系统的平衡行为,但不支持反事实推断。 相反,结构因果模型支持反事实推断,但无法识别机制。 本手稿利用了这两种方法的优势。 我们根据马尔可夫过程模型的参数和平衡动态来定义结构因果模型,反事实推断由此得出。 所提出的方法缓解了结构因果模型的可识别性缺点,因为反事实推断与从马尔可夫过程模型中模拟的反事实轨迹一致。 我们在具有非线性动力学的复杂生物分子系统的案例研究中展示了该框架的优势。 我们说明了在存在马尔可夫过程模型误设的情况下,反事实推断利用先验数据,因此比直接模拟更准确地估计干预的结果。
摘要: This manuscript contributes a general and practical framework for casting a Markov process model of a system at equilibrium as a structural causal model, and carrying out counterfactual inference. Markov processes mathematically describe the mechanisms in the system, and predict the system's equilibrium behavior upon intervention, but do not support counterfactual inference. In contrast, structural causal models support counterfactual inference, but do not identify the mechanisms. This manuscript leverages the benefits of both approaches. We define the structural causal models in terms of the parameters and the equilibrium dynamics of the Markov process models, and counterfactual inference flows from these settings. The proposed approach alleviates the identifiability drawback of the structural causal models, in that the counterfactual inference is consistent with the counterfactual trajectories simulated from the Markov process model. We showcase the benefits of this framework in case studies of complex biomolecular systems with nonlinear dynamics. We illustrate that, in presence of Markov process model misspecification, counterfactual inference leverages prior data, and therefore estimates the outcome of an intervention more accurately than a direct simulation.
评论: 被接收至第三十三届神经信息处理系统大会(2019)
主题: 机器学习 (stat.ML) ; 机器学习 (cs.LG); 分子网络 (q-bio.MN); 应用 (stat.AP)
引用方式: arXiv:1911.02175 [stat.ML]
  (或者 arXiv:1911.02175v1 [stat.ML] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.1911.02175
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Robert Osazuwa Ness [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2019 年 11 月 6 日 03:01:45 UTC (1,427 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • TeX 源代码
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
stat.ML
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2019-11
切换浏览方式为:
cs
cs.LG
q-bio
q-bio.MN
stat
stat.AP

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号