論文の概要: Path Signature Area-Based Causal Discovery in Coupled Time Series
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.12288v1
- Date: Sat, 23 Oct 2021 19:57:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-10-31 20:04:02.893578
- Title: Path Signature Area-Based Causal Discovery in Coupled Time Series
- Title(参考訳): 経路署名領域に基づく時系列の因果発見
- Authors: Will Glad and Thomas Woolf
- Abstract要約: 本稿では,2変数間の符号付き領域の大きさの意義を解析するために,信頼度系列の応用を提案する。
このアプローチは、2つの時系列の間に存在する因果関係の信頼性を定義する新しい方法を提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Coupled dynamical systems are frequently observed in nature, but often not
well understood in terms of their causal structure without additional domain
knowledge about the system. Especially when analyzing observational time series
data of dynamical systems where it is not possible to conduct controlled
experiments, for example time series of climate variables, it can be
challenging to determine how features causally influence each other. There are
many techniques available to recover causal relationships from data, such as
Granger causality, convergent cross mapping, and causal graph structure
learning approaches such as PCMCI. Path signatures and their associated signed
areas provide a new way to approach the analysis of causally linked dynamical
systems, particularly in informing a model-free, data-driven approach to
algorithmic causal discovery. With this paper, we explore the use of path
signatures in causal discovery and propose the application of confidence
sequences to analyze the significance of the magnitude of the signed area
between two variables. These confidence sequence regions converge with greater
sampling length, and in conjunction with analyzing pairwise signed areas across
time-shifted versions of the time series, can help identify the presence of
lag/lead causal relationships. This approach provides a new way to define the
confidence of a causal link existing between two time series, and ultimately
may provide a framework for hypothesis testing to define whether one time
series causes another
- Abstract(参考訳): 結合力学系は自然界でしばしば観察されるが、しばしばシステムに関する追加のドメイン知識なしでは因果構造についてよく理解されていない。
特に、制御された実験、例えば気候変数の時系列を行えない力学系の観測時系列データを分析する場合、特徴が相互にどのように影響するかを判断することは困難である。
グレンジャー因果関係、収束クロスマッピング、pcmciのような因果グラフ構造学習アプローチなど、データから因果関係を回復する多くのテクニックがある。
経路シグネチャとその関連署名領域は、特にアルゴリズム因果発見に対するモデルフリーでデータ駆動のアプローチを示す際に、因果関係の動的システムの解析にアプローチする新しい方法を提供する。
本稿では,因果発見におけるパスシグネチャの利用について検討し,二つの変数間の符号付き領域の大きさの意義を分析するための信頼シーケンスの適用を提案する。
これらの信頼シーケンス領域はサンプリング長が大きくなると収束し、時系列の時間シフトバージョン間でペアで署名された領域を解析することにより、ラグ/リード因果関係の存在を特定するのに役立つ。
このアプローチは、2つの時系列の間に存在する因果関係の信頼性を定義する新しい方法を提供し、最終的に1つの時系列が別の時系列を引き起こすかどうかを定義するための仮説テストのフレームワークを提供するかもしれない。
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