Unsupervised feature selection (UFS) has recently gained attention for its effectiveness in processing unlabeled high-dimensional data. However, existing methods overlook the intrinsic causal mechanisms within the data, resulting in the selection of irrelevant features and poor interpretability. Additionally, previous graph-based methods fail to account for the differing impacts of non-causal and causal features in constructing the similarity graph, which leads to false links in the generated graph. To address these issues, a novel UFS method, called Causally-Aware UnSupErvised Feature Selection learning (CAUSE-FS), is proposed. CAUSE-FS introduces a novel causal regularizer that reweights samples to balance the confounding distribution of each treatment feature. This regularizer is subsequently integrated into a generalized unsupervised spectral regression model to mitigate spurious associations between features and clustering labels, thus achieving causal feature selection. Furthermore, CAUSE-FS employs causality-guided hierarchical clustering to partition features with varying causal contributions into multiple granularities. By integrating similarity graphs learned adaptively at different granularities, CAUSE-FS increases the importance of causal features when constructing the fused similarity graph to capture the reliable local structure of data. Extensive experimental results demonstrate the superiority of CAUSE-FS over state-of-the-art methods, with its interpretability further validated through feature visualization.


翻译:无监督特征选择(UFS)近年来因其在处理无标签高维数据方面的有效性而受到关注。然而,现有方法忽略了数据内在的因果机制,导致选择了不相关的特征且可解释性较差。此外,以往的基于图的方法未能考虑非因果特征与因果特征在构建相似性图时的不同影响,这导致生成图中出现虚假连接。为解决这些问题,本文提出了一种新颖的无监督特征选择方法,称为因果感知的无监督特征选择学习(CAUSE-FS)。CAUSE-FS引入了一种新颖的因果正则化器,通过对样本重新加权来平衡每个处理特征的混杂分布。该正则化器随后被集成到一个广义的无监督谱回归模型中,以减轻特征与聚类标签之间的虚假关联,从而实现因果特征选择。此外,CAUSE-FS采用因果引导的层次聚类,将具有不同因果贡献的特征划分到多个粒度层次。通过整合在不同粒度下自适应学习得到的相似性图,CAUSE-FS在构建融合相似性图时提升了因果特征的重要性,以捕捉数据可靠的局部结构。大量实验结果表明,CAUSE-FS优于现有最先进的方法,其可解释性也通过特征可视化得到了进一步验证。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12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
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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31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
0+阅读 · 2015年12月31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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年12月5日
Attentive Graph Neural Networks for Few-Shot Learning
Arxiv
40+阅读 · 2020年7月14日
Arxiv
19+阅读 · 2018年5月17日
VIP会员
相关资讯
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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31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
0+阅读 · 2015年12月31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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员