Causal discovery of genome-scale networks is important for identifying pathways from genes to observable traits - e.g. differences in cell function, disease, drug resistance and others. Causal learners based on graphical models rely on interventional samples to orient edges in the network. However, these models have not been shown to scale up the size of the genome, which are on the order of 1e3-1e4 genes. We introduce a new learner, SP-GIES, that jointly learns from interventional and observational datasets and achieves almost 4x speedup against an existing learner for 1,000 node networks. SP-GIES achieves an AUC-PR score of 0.91 on 1,000 node networks, and scales up to 2,000 node networks - this is 4x larger than existing works. We also show how SP-GIES improves downstream optimal experimental design strategies for selecting interventional experiments to perform on the system. This is an important step forward in realizing causal discovery at scale via autonomous experimental design.


翻译:基因组规模网络的因果发现对于识别从基因到可观测性状(如细胞功能差异、疾病、耐药性等)的途径至关重要。基于图模型的因果学习器依赖于干预样本对网络中的边进行定向。然而,这些模型尚未被证明能够扩展到基因组规模(约1e3-1e4个基因)。我们提出了一种新的学习器SP-GIES,它能够联合学习干预数据集和观测数据集,并在1000节点网络上相比现有学习器实现了近4倍的加速。SP-GIES在1000节点网络上的AUC-PR得分达到0.91,并可扩展至2000节点网络——这比现有工作大了4倍。我们还展示了SP-GIES如何改进下游的最优实验设计策略,用于选择对系统进行的干预实验。这是通过自主实验设计实现规模化因果发现的重要进展。

0
下载
关闭预览

相关内容

因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
254+阅读 · 2020年4月19日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月19日
Arxiv
29+阅读 · 2023年2月10日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
VIP会员
最新内容
《无人地面战车(UGV)的崛起》报告
专知会员服务
7+阅读 · 7月16日
美陆军任务式指挥人工智能解决方案
专知会员服务
11+阅读 · 7月16日
相关资讯
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员