論文の概要: Simulation-based Benchmarking for Causal Structure Learning in Gene Perturbation Experiments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.06015v1
- Date: Mon, 8 Jul 2024 15:06:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-09 15:10:58.539618
- Title: Simulation-based Benchmarking for Causal Structure Learning in Gene Perturbation Experiments
- Title（参考訳）: 遺伝子摂動実験における因果構造学習のためのシミュレーションに基づくベンチマーク
- Authors: Luka Kovačević, Izzy Newsham, Sach Mukherjee, John Whittaker,
- Abstract要約: CSL(Causal Structure Learning)は、データから因果関係を学習するタスクである。
乗法効果構造因果モデルであるtextitCausalRegNet$を提示する。
本稿では,CausalRegNetが正確な分布を生成し,現在のシミュレーションフレームワークよりもはるかに高速にスケール可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9187159782788578
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Causal structure learning (CSL) refers to the task of learning causal relationships from data. Advances in CSL now allow learning of causal graphs in diverse application domains, which has the potential to facilitate data-driven causal decision-making. Real-world CSL performance depends on a number of $\textit{context-specific}$ factors, including context-specific data distributions and non-linear dependencies, that are important in practical use-cases. However, our understanding of how to assess and select CSL methods in specific contexts remains limited. To address this gap, we present $\textit{CausalRegNet}$, a multiplicative effect structural causal model that allows for generating observational and interventional data incorporating context-specific properties, with a focus on the setting of gene perturbation experiments. Using real-world gene perturbation data, we show that CausalRegNet generates accurate distributions and scales far better than current simulation frameworks. We illustrate the use of CausalRegNet in assessing CSL methods in the context of interventional experiments in biology.
- Abstract（参考訳）: CSL(Causal Structure Learning)は、データから因果関係を学習するタスクである。
CSLの進歩により、さまざまなアプリケーション領域における因果グラフの学習が可能になった。
実世界のCSLのパフォーマンスは、実際のユースケースで重要なコンテキスト固有のデータ分散や非線形依存関係を含む、多くの$\textit{context-specific}$ factorに依存します。
しかし、特定の文脈におけるCSLメソッドの評価と選択の仕方についての理解は依然として限られている。
このギャップに対処するために、遺伝子摂動実験の設定に焦点をあて、文脈固有の特性を取り入れた観察データや介入データを生成するための乗法効果構造因果モデルである$\textit{CausalRegNet}$を提案する。
実世界の遺伝子摂動データを用いて、CausalRegNetが正確な分布を生成し、現在のシミュレーションフレームワークよりもはるかに優れていることを示す。
生物学における介入実験の文脈におけるCSL法の評価におけるCausalRegNetの使用について述べる。
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