In the algorithm Intersort, Chevalley et al. (2024) proposed a score-based method to discover the causal order of variables in a Directed Acyclic Graph (DAG) model, leveraging interventional data to outperform existing methods. However, as a score-based method over the permutahedron, Intersort is computationally expensive and non-differentiable, limiting its ability to be utilised in problems involving large-scale datasets, such as those in genomics and climate models, or to be integrated into end-to-end gradient-based learning frameworks. We address this limitation by reformulating Intersort using differentiable sorting and ranking techniques. Our approach enables scalable and differentiable optimization of causal orderings, allowing the continuous score function to be incorporated as a regularizer in downstream tasks. Empirical results demonstrate that causal discovery algorithms benefit significantly from regularizing on the causal order, underscoring the effectiveness of our method. Our work opens the door to efficiently incorporating regularization for causal order into the training of differentiable models and thereby addresses a long-standing limitation of purely associational supervised learning.


翻译:在Intersort算法中,Chevalley等人(2024)提出了一种基于评分的方法来发现有向无环图(DAG)模型中变量的因果序,该方法利用干预数据以超越现有方法。然而,作为在排列多面体上的评分方法,Intersort计算成本高昂且不可微分,这限制了其在大规模数据集(如基因组学和气候模型中的数据)问题中的应用,也无法将其集成到端到端的基于梯度的学习框架中。我们通过使用可微分的排序和排名技术重新表述Intersort来解决这一局限性。我们的方法实现了因果序的可扩展且可微分的优化,使得连续评分函数能够作为正则化项融入下游任务中。实证结果表明,因果发现算法通过正则化因果序显著受益,这印证了我们方法的有效性。我们的工作为将因果序正则化高效融入可微分模型的训练开辟了道路,从而解决了纯关联性监督学习长期存在的局限性。

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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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
46+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
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
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
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年12月10日
Arxiv
1+阅读 · 2024年12月7日
Arxiv
0+阅读 · 2024年12月6日
Arxiv
0+阅读 · 2024年12月6日
Arxiv
0+阅读 · 2024年12月6日
Arxiv
0+阅读 · 2024年12月6日
Arxiv
14+阅读 · 2024年5月28日
Arxiv
13+阅读 · 2021年5月25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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2024年12月10日
Arxiv
1+阅读 · 2024年12月7日
Arxiv
0+阅读 · 2024年12月6日
Arxiv
0+阅读 · 2024年12月6日
Arxiv
0+阅读 · 2024年12月6日
Arxiv
0+阅读 · 2024年12月6日
Arxiv
14+阅读 · 2024年5月28日
Arxiv
13+阅读 · 2021年5月25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
46+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
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
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
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员