In this paper, we propose an invariant quantile regression (IQR) framework specifically designed for multi-environment datasets, which captures the invariance across different environments. This framework is closely related to transfer learning, causal inference, and fair machine learning, and is motivated by scenarios in which the conditional probability of the response given covariates varies, while certain key variables remain invariant. This perspective differs notably from previous works that restrict attention to the conditional mean, which is often insufficient to capture the full causal relationships between covariates and the response in heterogeneous environments. In contrast, quantile-based invariance naturally accommodates heterogeneity, and aligns more closely with structural causal models, in which variables invariant across environments at one or multiple quantile levels directly indicate potential and stable causal variables. Moreover, we show that IQR may yield a larger set of endogenous variables compared to the conditional mean framework, which in turn promotes more effective exclusion of spurious (non-causal) variables. To achieve this, we introduce a Kernel-Smoothed Invariant Quantile Regression (KS-IQR) estimator, which leverages the underlying invariance structure and heterogeneity among environments, ensuring stable estimation across multiple environments. We establish the causal discovery properties of our method, demonstrate its ability to overcome the ``curse of endogeneity'', and derive an $\ell_2$ error bound for our estimator, all in a non-asymptotic framework. We apply our method to real data for causal discovery and obtain biologically meaningful relationships, recovering known signaling pathways and revealing additional quantile-specific effects.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

AAAI2025|TrustUQA:统一结构化数据问答的可信框架
专知会员服务
20+阅读 · 2024年12月20日
Nat. Commun.前沿:数据驱动的复杂系统预测
专知会员服务
32+阅读 · 2024年3月27日
Artificial Intelligence: Ready to Ride the Wave? BCG 28页PPT
专知会员服务
28+阅读 · 2022年2月20日
赛尔译文 | 基础模型的机遇与风险 (三)
哈工大SCIR
12+阅读 · 2021年10月26日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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 · 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
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
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
11+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 6月22日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | CFPO:用反事实策略优化提升多模态推理
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:43
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
4+阅读 · 今天14:31
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:11
《人工智能生成的零日漏洞:对未来作战的影响》
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关VIP内容
AAAI2025|TrustUQA:统一结构化数据问答的可信框架
专知会员服务
20+阅读 · 2024年12月20日
Nat. Commun.前沿:数据驱动的复杂系统预测
专知会员服务
32+阅读 · 2024年3月27日
Artificial Intelligence: Ready to Ride the Wave? BCG 28页PPT
专知会员服务
28+阅读 · 2022年2月20日
相关资讯
赛尔译文 | 基础模型的机遇与风险 (三)
哈工大SCIR
12+阅读 · 2021年10月26日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8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
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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
0+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
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
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
11+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员