論文の概要: Deep Backtracking Counterfactuals for Causally Compliant Explanations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.07665v3
• Date: Fri, 9 Feb 2024 08:53:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-12 20:17:43.056485
• Title: Deep Backtracking Counterfactuals for Causally Compliant Explanations
• Title（参考訳）: 因果に準拠した説明のための深いバックトラッキング反事実
• Authors: Klaus-Rudolf Kladny, Julius von K\"ugelgen, Bernhard Sch\"olkopf, Michael Muehlebach
• Abstract要約: 本稿では,DeepBC(Deep Backtracking counterfactuals)と呼ばれる手法を導入する。 特別な場合として、我々の定式化は、対実的説明の分野における手法に還元される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.2009390032096
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Counterfactuals answer questions of what would have been observed under altered circumstances and can therefore offer valuable insights. Whereas the classical interventional interpretation of counterfactuals has been studied extensively, backtracking constitutes a less studied alternative where all causal laws are kept intact. In the present work, we introduce a practical method called deep backtracking counterfactuals (DeepBC) for computing backtracking counterfactuals in structural causal models that consist of deep generative components. We propose two distinct versions of our method--one utilizing Langevin Monte Carlo sampling and the other employing constrained optimization--to generate counterfactuals for high-dimensional data. As a special case, our formulation reduces to methods in the field of counterfactual explanations. Compared to these, our approach represents a causally compliant, versatile and modular alternative. We demonstrate these properties experimentally on a modified version of MNIST and CelebA.
• Abstract（参考訳）: 反事実は、変化した状況下で何が観察されたかという疑問に答え、それゆえ貴重な洞察を与えることができる。 反事実の古典的介入解釈は広く研究されているが、バックトラックはすべての因果法がそのまま維持される研究の少ない代替手段となっている。 本稿では,深部生成成分からなる構造因果モデルにおいて,逆解析を行うためのdeep backtracking counterfactuals(deepbc)と呼ばれる実用的な手法を提案する。 本稿では,Langevin Monte Carlo サンプリングと制約付き最適化を併用した2種類の手法を提案する。 特殊な場合として、この定式化は反事実的説明の分野における手法に還元される。 これらと比較して、我々のアプローチは因果的に適合し、多目的でモジュラーな代替手段である。 これらの特性をmnistとcelebaの修正版で実験的に実証する。

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