Causal discovery in multivariate extremes is challenging because extreme observations are sparse, dependent, and often affected by latent common shocks. Existing approaches focus on undirected extremal dependence, require prior graph restriction, and do not scale beyond small systems. We introduce tail-induced asymmetry as a principle for causal directionality in heavy-tailed systems, where extreme events propagate asymmetrically so that forward tail prediction is systematically easier than backward prediction. We show that this asymmetry yields identifiable causal direction under a canonical max-linear model and provides a basis for score-based structure learning in the tail regime. Building on this, we propose Sparse Structure diScovery in Multivariate Extremes (S3ME), a two-stage data-driven framework for causal discovery. The first stage performs proxy-adjusted penalized neighbourhood selection to recover a sparse candidate skeleton under latent confounding. The second stage orients edges by minimizing tail prediction risk based on max-linear envelope models, exploiting directional asymmetry. We establish high-dimensional guarantees for skeleton screening and consistency of the score-based estimator under population separation conditions. Simulations demonstrate robustness to latent confounding and favourable scaling relative to existing extremal methods. Applications to river network data and financial tail-risk networks show that the approach recovers sparse, interpretable propagation structures without prespecified graph structure.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
45+阅读 · 2021年2月8日
稀疏大模型简述:从MoE、Sparse Attention到GLaM
夕小瑶的卖萌屋
14+阅读 · 2022年3月22日
多模态视觉语言表征学习研究综述
专知
27+阅读 · 2020年12月3日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
综述:Image Caption 任务之语句多样性
PaperWeekly
22+阅读 · 2018年11月30日
读书报告 | Deep Learning for Extreme Multi-label Text Classification
科技创新与创业
48+阅读 · 2018年1月10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
0+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
14+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
0+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
14+阅读 · 2022年10月15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
13+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
7+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
12+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
专知会员服务
45+阅读 · 2021年2月8日
相关基金
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
0+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
14+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
0+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员