論文の概要: Federated Causal Discovery from Heterogeneous Data
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.13241v2
- Date: Tue, 27 Feb 2024 04:45:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-28 20:50:08.427954
- Title: Federated Causal Discovery from Heterogeneous Data
- Title(参考訳): 不均一データからの連合因果発見
- Authors: Loka Li, Ignavier Ng, Gongxu Luo, Biwei Huang, Guangyi Chen, Tongliang
Liu, Bin Gu, Kun Zhang
- Abstract要約: 任意の因果モデルと異種データに対応する新しいFCD法を提案する。
これらのアプローチには、データのプライバシを保護するために、生データのプロキシとして要約統計を構築することが含まれる。
提案手法の有効性を示すために, 合成および実データを用いた広範囲な実験を行った。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 70.31070224690399
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Conventional causal discovery methods rely on centralized data, which is
inconsistent with the decentralized nature of data in many real-world
situations. This discrepancy has motivated the development of federated causal
discovery (FCD) approaches. However, existing FCD methods may be limited by
their potentially restrictive assumptions of identifiable functional causal
models or homogeneous data distributions, narrowing their applicability in
diverse scenarios. In this paper, we propose a novel FCD method attempting to
accommodate arbitrary causal models and heterogeneous data. We first utilize a
surrogate variable corresponding to the client index to account for the data
heterogeneity across different clients. We then develop a federated conditional
independence test (FCIT) for causal skeleton discovery and establish a
federated independent change principle (FICP) to determine causal directions.
These approaches involve constructing summary statistics as a proxy of the raw
data to protect data privacy. Owing to the nonparametric properties, FCIT and
FICP make no assumption about particular functional forms, thereby facilitating
the handling of arbitrary causal models. We conduct extensive experiments on
synthetic and real datasets to show the efficacy of our method. The code is
available at https://github.com/lokali/FedCDH.git.
- Abstract(参考訳): 従来の因果探索法は、多くの実世界の状況におけるデータの分散的性質と矛盾する集中データに依存している。
この相違は、fcd(federated causal discovery)アプローチの開発を動機付けた。
しかし、既存のFCD法は、特定可能な機能因果モデルや同質なデータ分布の潜在的に制限的な仮定によって制限され、様々なシナリオで適用範囲を狭めることができる。
本稿では,任意の因果モデルと不均一データに対応する新しいfcd法を提案する。
まず、クライアントインデックスに対応する代理変数を使用して、異なるクライアント間のデータの均一性を考慮します。
次に, 因果骨格発見のための連邦条件独立試験(FCIT)を開発し, 因果方向を決定するための連邦独立変化原則(FICP)を確立する。
これらのアプローチには、データプライバシを保護するために生データのプロキシとして要約統計を構築することが含まれる。
非パラメトリックな性質のため、FCIT と FICP は特定の機能形式を仮定せず、任意の因果モデルの扱いを容易にする。
本手法の有効性を示すために,合成データと実データについて広範な実験を行った。
コードはhttps://github.com/lokali/fedcdh.gitで入手できる。
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