論文の概要: Decomposing Interventional Causality into Synergistic, Redundant, and Unique Components
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.11447v1
- Date: Mon, 20 Jan 2025 12:34:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-22 14:20:24.812176
- Title: Decomposing Interventional Causality into Synergistic, Redundant, and Unique Components
- Title(参考訳): インターベンショナル因果関係を相乗的・冗長・特異な構成要素に分解する
- Authors: Abel Jansma,
- Abstract要約: 我々は、介入因果効果を相乗的で冗長でユニークな構成要素に分解する新しい枠組みを導入する。
本研究では,システム内の変数間で因果力がどのように分散しているかを体系的に定量化する数学的アプローチを開発する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: We introduce a novel framework for decomposing interventional causal effects into synergistic, redundant, and unique components, building on the intuition of Partial Information Decomposition (PID) and the principle of M\"obius inversion. While recent work has explored a similar decomposition of an observational measure, we argue that a proper causal decomposition must be interventional in nature. We develop a mathematical approach that systematically quantifies how causal power is distributed among variables in a system, using a recently derived closed-form expression for the M\"obius function of the redundancy lattice. The formalism is then illustrated by decomposing the causal power in logic gates, cellular automata, and chemical reaction networks. Our results reveal how the distribution of causal power can be context- and parameter-dependent. This decomposition provides new insights into complex systems by revealing how causal influences are shared and combined among multiple variables, with potential applications ranging from attribution of responsibility in legal or AI systems, to the analysis of biological networks or climate models.
- Abstract(参考訳): 本稿では,PID(Partial Information Decomposition)の直観とM\"obius inversionの原理に基づいて,介入因果効果を相乗的・冗長的・一意的な構成要素に分解する新しい枠組みを提案する。
近年の研究では、観察尺度の類似した分解を探索しているが、適切な因果分解は自然に介入するべきであると論じている。
冗長格子のM\\\obius関数に対する最近導出した閉形式式を用いて,システム内の変数間で因果力がどのように分散しているかを体系的に定量化する数学的手法を開発した。
形式主義は論理ゲート、セルオートマトン、化学反応ネットワークにおける因果力の分解によって説明される。
この結果から,因果力の分布が文脈依存・パラメータ依存にどのように依存するかが明らかになった。
この分解は、法的またはAIシステムの責任の帰属から生物学的ネットワークや気候モデルの分析に至るまで、複数の変数間で因果的影響がどのように共有され、結合されるかを明らかにすることで、複雑なシステムに対する新たな洞察を提供する。
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