論文の概要: Seeking the Sufficiency and Necessity Causal Features in Multimodal Representation Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.16577v1
- Date: Thu, 29 Aug 2024 14:43:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-30 13:23:15.075323
- Title: Seeking the Sufficiency and Necessity Causal Features in Multimodal Representation Learning
- Title(参考訳): マルチモーダル表現学習における十分性と必要因果関係の考察
- Authors: Boyu Chen, Junjie Liu, Zhu Li, Mengyue yang,
- Abstract要約: PNS(Necessary and Sufficient Causes)の確率が高い学習表現は、深層学習モデルの能力を高めることが示されている。
本稿では,モダリティ不変成分とモダリティ固有成分からなるマルチモーダル表現の概念化を提案する。
次に,各コンポーネントのPSS識別性を解析し,非自明なPSS推定を確実にする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 21.309673318309294
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Learning representations with a high Probability of Necessary and Sufficient Causes (PNS) has been shown to enhance deep learning models' ability. This task involves identifying causal features that are both sufficient (guaranteeing the outcome) and necessary (without which the outcome cannot occur). However, current research predominantly focuses on unimodal data, and extending PNS learning to multimodal settings presents significant challenges. The challenges arise as the conditions for PNS identifiability, Exogeneity and Monotonicity, need to be reconsidered in a multimodal context, where sufficient and necessary causal features are distributed across different modalities. To address this, we first propose conceptualizing multimodal representations as comprising modality-invariant and modality-specific components. We then analyze PNS identifiability for each component, while ensuring non-trivial PNS estimation. Finally, we formulate tractable optimization objectives that enable multimodal models to learn high-PNS representations, thereby enhancing their predictive performance. Experiments demonstrate the effectiveness of our method on both synthetic and real-world data.
- Abstract(参考訳): PNS(Probability of Necessary and Sufficient Causes)の高い学習表現は、深層学習モデルの能力を高めることが示されている。
このタスクでは、十分な(結果の保証)と必要な(結果が得られない)因果的特徴を特定する。
しかし、現在の研究では、主に一助データに焦点をあて、マルチモーダル設定にPSN学習を拡張することが大きな課題となっている。
PNS識別可能性、異種性、モノトニック性の条件は、十分な因果的特徴が異なるモダリティに分散しているマルチモーダルな文脈で再考する必要があるため、この課題が生じる。
そこで我々はまず,モーダリティ不変成分とモーダリティ固有成分からなるマルチモーダル表現の概念化を提案する。
次に,各コンポーネントのPSS識別性を解析し,非自明なPSS推定を確実にする。
最後に,マルチモーダルモデルで高PNS表現を学習可能なトラクタブルな最適化目標を定式化し,その予測性能を向上する。
実験により,本手法が合成データと実世界のデータの両方に与える影響を実証した。
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