論文の概要: Deep Learning With DAGs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.06864v1
- Date: Fri, 12 Jan 2024 19:35:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-17 20:54:33.684992
- Title: Deep Learning With DAGs
- Title(参考訳): DAGによるディープラーニング
- Authors: Sourabh Balgi, Adel Daoud, Jose M. Pe\~na, Geoffrey T. Wodtke and
Jesse Zhou
- Abstract要約: 我々は、有向非巡回グラフ(DAG)として表される理論を実証的に評価するために、因果グラフ正規化フロー(cGNFs)を導入する。
従来のアプローチとは異なり、cGNFsはアナリストが提供したDAGに従ってデータの完全な関節分布をモデル化する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.199807441687141
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Social science theories often postulate causal relationships among a set of
variables or events. Although directed acyclic graphs (DAGs) are increasingly
used to represent these theories, their full potential has not yet been
realized in practice. As non-parametric causal models, DAGs require no
assumptions about the functional form of the hypothesized relationships.
Nevertheless, to simplify the task of empirical evaluation, researchers tend to
invoke such assumptions anyway, even though they are typically arbitrary and do
not reflect any theoretical content or prior knowledge. Moreover, functional
form assumptions can engender bias, whenever they fail to accurately capture
the complexity of the causal system under investigation. In this article, we
introduce causal-graphical normalizing flows (cGNFs), a novel approach to
causal inference that leverages deep neural networks to empirically evaluate
theories represented as DAGs. Unlike conventional approaches, cGNFs model the
full joint distribution of the data according to a DAG supplied by the analyst,
without relying on stringent assumptions about functional form. In this way,
the method allows for flexible, semi-parametric estimation of any causal
estimand that can be identified from the DAG, including total effects,
conditional effects, direct and indirect effects, and path-specific effects. We
illustrate the method with a reanalysis of Blau and Duncan's (1967) model of
status attainment and Zhou's (2019) model of conditional versus controlled
mobility. To facilitate adoption, we provide open-source software together with
a series of online tutorials for implementing cGNFs. The article concludes with
a discussion of current limitations and directions for future development.
- Abstract(参考訳): 社会科学理論は、しばしば一連の変数や事象の間の因果関係を仮定する。
有向非巡回グラフ (DAG) はこれらの理論を表現するためにますます使われているが、その完全なポテンシャルはまだ実現されていない。
非パラメトリック因果モデルとして、DAGは仮説化された関係の関数形式に関する仮定を必要としない。
それにもかかわらず、経験的評価のタスクを単純化するために、研究者は、理論的な内容や事前の知識を反映していないにもかかわらず、いずれにせよそのような仮定を呼び出す傾向がある。
さらに、機能形式仮定は、調査中の因果システムの複雑さを正確に把握できない場合、バイアスを回避できる。
本稿では、深いニューラルネットワークを利用してDAGとして表される理論を実証的に評価する因果推論の新しいアプローチである因果正規化フロー(cGNFs)を紹介する。
従来のアプローチとは異なり、cGNFsは、関数形式に関する厳密な仮定に頼ることなく、アナリストが提供したDAGに従ってデータの完全な関節分布をモデル化する。
このようにして、この方法はDAGから特定できる任意の因果推定値の柔軟な半パラメトリック推定を可能にし、総効果、条件効果、直接的および間接的効果、経路特異的効果を含む。
本手法は,blau と duncan の1967 年のステータス達成モデルと zhou の2019 年の条件と制御されたモビリティモデルの再解析により述べる。
採用を容易にするため,我々はオープンソースのソフトウェアと,cGNFを実装するための一連のオンラインチュートリアルを提供している。
この記事は、将来の開発における現在の制限と方向性に関する議論で締めくくっている。
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