Understanding which parts of a dynamical system cause each other is extremely relevant in fundamental and applied sciences. However, inferring causal links from observational data, namely without direct manipulations of the system, is still computationally challenging, especially if the data are high-dimensional. In this study we introduce a framework for constructing causal graphs from high-dimensional time series, whose computational cost scales linearly with the number of variables. The approach is based on the automatic identification of dynamical communities, groups of variables which mutually influence each other and can therefore be described as a single node in a causal graph. These communities are efficiently identified by optimizing the Information Imbalance, a statistical quantity that assigns a weight to each putative causal variable based on its information content relative to a target variable. The communities are then ordered starting from the fully autonomous ones, whose evolution is independent from all the others, to those that are progressively dependent on other communities, building in this manner a community causal graph. We demonstrate the computational efficiency and the accuracy of our approach on time-discrete and time-continuous dynamical systems including up to 80 variables.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

论文浅尝 | 基于Universal Schema与Memory Network的知识+文本问答
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
跨越注意力:Cross-Attention
我爱读PAMI
172+阅读 · 2018年6月2日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2017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
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
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
VIP会员
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
4+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2017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
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
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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员