基于因果自回归流模型的因果结构学习算法
2024-03-21卢小金陈薇郝志峰蔡瑞初
计算机工程 2024年3期
卢小金,陈薇,郝志峰,2,蔡瑞初*
(1.广东工业大学计算机学院,广东 广州 510006;2.汕头大学理学院,广东 汕头 515063)
0 引言
许多科学研究的目的为揭示某些事物的因果关系,进而找到支配它们的规律[1]。干预或随机实验是发现因果关系的传统方法[2-3],然而通常存在高成本、高耗时甚至无法实现等问题。因此,通过分析观察数据来揭示事物因果信息,也被称为因果发现的相关研究近年来引起了很多关注[4]。
在过去的几十年里,因果发现研究已经取得了一系列跨学科的进展,被广泛应用于生态学、生物基因学、流行病学、神经科学等领域[5]。同时,一系列识别因果效应的算法被提出[6-8],典型的方法有基于约束[9-10]、基于评分[11]和基于梯度优化[12-13]的因果学习算法,以及一些混合因果结构学习算法[14-15]。其中:基于约束或评分的算法存在无法识别等价类的问题;基于梯度优化的算法可解决等价类识别的问题,但通常依赖于加性噪声项和原因变量互相独立的因果函数模型假设。
KHEMAKHEM等[16]于2021 年提出了因果自回归流模型(CAREFL),该模型基于仿射自回归流拓展了现有的非线性函数因果模型,在结果变量的噪声项与原因变量不独立时仍然是可识别的,但只能识别两个变量的因果对,无法学习高维变量下的因果网络结构。针对加性噪声项受原因变量影响的多维变量因果网络学习问题,本文结合基于约束的因果骨架学习方法和因果自回归流函数模型,提出一种混合因果结构学习算法。……
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