論文の概要: Can We Validate Counterfactual Estimations in the Presence of General Network Interference?
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.01106v1
- Date: Mon, 03 Feb 2025 06:51:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-05 15:02:00.889053
- Title: Can We Validate Counterfactual Estimations in the Presence of General Network Interference?
- Title(参考訳): 一般ネットワーク干渉の有無による実測値の検証は可能か?
- Authors: Sadegh Shirani, Yuwei Luo, William Overman, Ruoxuan Xiong, Mohsen Bayati,
- Abstract要約: 対実推定のためのクロスバリデーションを実現する新しいフレームワークを提案する。
中心となるのは、分散保存ネットワークブートストラップ方式です。
我々は、不均一な単位レベル特性を取り入れることで、最近の因果メッセージパッシングの発展を拡大する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.092214762701847
- License:
- Abstract: In experimental settings with network interference, a unit's treatment can influence outcomes of other units, challenging both causal effect estimation and its validation. Classic validation approaches fail as outcomes are only observable under one treatment scenario and exhibit complex correlation patterns due to interference. To address these challenges, we introduce a new framework enabling cross-validation for counterfactual estimation. At its core is our distribution-preserving network bootstrap method -- a theoretically-grounded approach inspired by approximate message passing. This method creates multiple subpopulations while preserving the underlying distribution of network effects. We extend recent causal message-passing developments by incorporating heterogeneous unit-level characteristics and varying local interactions, ensuring reliable finite-sample performance through non-asymptotic analysis. We also develop and publicly release a comprehensive benchmark toolbox with diverse experimental environments, from networks of interacting AI agents to opinion formation in real-world communities and ride-sharing applications. These environments provide known ground truth values while maintaining realistic complexities, enabling systematic examination of causal inference methods. Extensive evaluation across these environments demonstrates our method's robustness to diverse forms of network interference. Our work provides researchers with both a practical estimation framework and a standardized platform for testing future methodological developments.
- Abstract(参考訳): ネットワーク干渉による実験的な設定では、ユニットの処理は他のユニットの結果に影響を与える可能性があり、因果効果の推定と検証の両方に挑戦する。
古典的な検証手法は、1つの治療シナリオで結果が観測可能であり、干渉による複雑な相関パターンを示すため失敗する。
これらの課題に対処するために、我々は対実推定のためのクロスバリデーションを可能にする新しいフレームワークを導入する。
中心となるのは、我々の分散保存ネットワークブートストラップメソッド -- 近似メッセージパッシングにインスパイアされた理論上のアプローチ — です。
この方法はネットワーク効果の分布を保ちながら複数のサブポピュレーションを生成する。
我々は、不均一な単位レベル特性と様々な局所的相互作用を取り入れ、非漸近解析により信頼性の高い有限サンプル性能を確保することで、最近の因果メッセージパッシングの発展を拡大する。
また、対話型AIエージェントのネットワークから、現実世界のコミュニティやライドシェアリングアプリケーションにおける意見形成まで、さまざまな実験環境を備えた包括的なベンチマークツールボックスを開発し、公開しています。
これらの環境は、現実的な複雑さを維持しつつ、既知の真実の値を提供し、因果推論手法の体系的な検証を可能にする。
これらの環境にまたがる広範囲な評価は,ネットワーク干渉の多様な形態に対する我々の手法の堅牢性を示す。
本研究は,将来の方法論開発をテストするための,実践的評価フレームワークと標準化されたプラットフォームの両方を提供する。
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