論文の概要: Integrating Large Language Models in Causal Discovery: A Statistical Causal Approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.01454v3
- Date: Tue, 21 May 2024 22:25:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-25 07:19:21.821036
- Title: Integrating Large Language Models in Causal Discovery: A Statistical Causal Approach
- Title（参考訳）: 因果発見における大規模言語モデルの統合:統計的因果的アプローチ
- Authors: Masayuki Takayama, Tadahisa Okuda, Thong Pham, Tatsuyoshi Ikenoue, Shingo Fukuma, Shohei Shimizu, Akiyoshi Sannai,
- Abstract要約: 「大言語モデル(LLM)を用いた知識ベース因果推論(KBCI)を統計的因果推論により合成する因果推論の新しい手法を提案する。」
GPT-4 は LLM-KBCI と SCD の出力を LLM-KBCI から事前の知識によって引き起こし、SCD の結果をさらに改善できることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.587032475324664
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In practical statistical causal discovery (SCD), embedding domain expert knowledge as constraints into the algorithm is significant for creating consistent meaningful causal models, despite the challenges in systematic acquisition of the background knowledge. To overcome these challenges, this paper proposes a novel methodology for causal inference, in which SCD methods and knowledge based causal inference (KBCI) with a large language model (LLM) are synthesized through ``statistical causal prompting (SCP)'' for LLMs and prior knowledge augmentation for SCD. Experiments have revealed that GPT-4 can cause the output of the LLM-KBCI and the SCD result with prior knowledge from LLM-KBCI to approach the ground truth, and that the SCD result can be further improved, if GPT-4 undergoes SCP. Furthermore, by using an unpublished real-world dataset, we have demonstrated that the background knowledge provided by the LLM can improve SCD on this dataset, even if this dataset has never been included in the training data of the LLM. The proposed approach can thus address challenges such as dataset biases and limitations, illustrating the potential of LLMs to improve data-driven causal inference across diverse scientific domains.
- Abstract（参考訳）: 実用的な統計的因果探索(SCD)では、背景知識の体系的な獲得が困難であるにもかかわらず、アルゴリズムに制約としてドメイン専門家の知識を埋め込むことは、一貫した意味のある因果モデルを作成する上で重要である。
これらの課題を克服するために,LLMの「統計的因果的プロンプト(SCP)」とSCDの事前知識増強を通じて,大規模言語モデル(LLM)を用いたSCD手法と知識ベース因果推論(KBCI)を合成する,因果推論の新しい手法を提案する。
GPT-4 は LLM-KBCI と SCD の出力を LLM-KBCI の事前の知識によって引き起こし、GPT-4 が SCP の処理を行う場合、SCD の結果をさらに改善できることを示した。
さらに, 実世界のデータセットを用いて, LLMのトレーニングデータにこのデータセットが組み込まれていない場合でも, LLMが提供する背景知識が, このデータセット上でSCDを改善することを実証した。
提案手法は、データセットバイアスや制限といった課題に対処し、多様な科学領域にわたるデータ駆動因果推論を改善するLLMの可能性を示す。
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