Causal discovery aims to infer causal relationships among variables from observational data, typically represented by a directed acyclic graph (DAG). Most existing methods assume independent and identically distributed observations, an assumption often violated in modern applications. In addition, many datasets contain a mixture of continuous and discrete variables, which further complicates causal modeling when dependence across samples is present. To address these challenges, we propose a de-correlation framework for causal discovery from dependent mixed data. Our approach formulates a structural equation model with latent variables that accommodates both continuous and discrete variables while allowing correlated Gaussian errors across units. We estimate the dependence structure among samples via a pairwise maximum likelihood estimator for the covariance matrix and develop an EM algorithm to impute latent variables underlying discrete observations. A de-correlation transformation of the recovered latent data enables the use of standard causal discovery algorithms to learn the underlying causal graph. Simulation studies demonstrate that the proposed method substantially improves causal graph recovery compared with applying standard methods directly to the original dependent data. We apply our approach to single-cell RNA sequencing data to infer gene regulatory networks governing embryonic stem cell differentiation. The inferred regulatory networks show significantly improved predictive likelihood on test data, and many high-confidence edges are supported by known regulatory interactions reported in the literature.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

WWW24 | 从数据中心化的角度校准图神经网络
专知会员服务
14+阅读 · 2024年9月14日
Cancer Cell综述|AI用于肿瘤学中的多模态数据集成
专知会员服务
35+阅读 · 2022年10月13日
【CVPR2021】CausalVAE: 引入因果结构的解耦表示学习
专知会员服务
37+阅读 · 2021年3月28日
因果关联学习,Causal Relational Learning
专知会员服务
185+阅读 · 2020年4月21日
基于深度元学习的因果推断新方法
图与推荐
12+阅读 · 2020年7月21日
论文浅尝 | GMNN: Graph Markov Neural Networks
开放知识图谱
20+阅读 · 2020年2月14日
Github 项目推荐 | 用 Pytorch 实现的 Capsule Network
AI研习社
22+阅读 · 2018年3月7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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+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
Arxiv
113+阅读 · 2020年2月5日
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
12+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
6+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关VIP内容
WWW24 | 从数据中心化的角度校准图神经网络
专知会员服务
14+阅读 · 2024年9月14日
Cancer Cell综述|AI用于肿瘤学中的多模态数据集成
专知会员服务
35+阅读 · 2022年10月13日
【CVPR2021】CausalVAE: 引入因果结构的解耦表示学习
专知会员服务
37+阅读 · 2021年3月28日
因果关联学习,Causal Relational Learning
专知会员服务
185+阅读 · 2020年4月21日
相关基金
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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员