論文の概要: Leveraging a Simulator for Learning Causal Representations from Post-Treatment Covariates for CATE
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.05037v1
- Date: Fri, 07 Feb 2025 16:04:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-10 14:55:58.930076
- Title: Leveraging a Simulator for Learning Causal Representations from Post-Treatment Covariates for CATE
- Title(参考訳): CATEにおける処理後共変量からの因果表現学習シミュレータの活用
- Authors: Lokesh Nagalapatti, Pranava Singhal, Avishek Ghosh, Sunita Sarawagi,
- Abstract要約: 治療効果の推定には、個々の結果に対する異なる治療の影響を評価することが含まれる。
観測データを用いた条件平均処理効果(CATE)の推定
我々は,損失関数を一般化境界からインスパイアした新しい手法であるSimPONetを紹介する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 28.08128152771846
- License:
- Abstract: Treatment effect estimation involves assessing the impact of different treatments on individual outcomes. Current methods estimate Conditional Average Treatment Effect (CATE) using observational datasets where covariates are collected before treatment assignment and outcomes are observed afterward, under assumptions like positivity and unconfoundedness. In this paper, we address a scenario where both covariates and outcomes are gathered after treatment. We show that post-treatment covariates render CATE unidentifiable, and recovering CATE requires learning treatment-independent causal representations. Prior work shows that such representations can be learned through contrastive learning if counterfactual supervision is available in observational data. However, since counterfactuals are rare, other works have explored using simulators that offer synthetic counterfactual supervision. Our goal in this paper is to systematically analyze the role of simulators in estimating CATE. We analyze the CATE error of several baselines and highlight their limitations. We then establish a generalization bound that characterizes the CATE error from jointly training on real and simulated distributions, as a function of the real-simulator mismatch. Finally, we introduce SimPONet, a novel method whose loss function is inspired from our generalization bound. We further show how SimPONet adjusts the simulator's influence on the learning objective based on the simulator's relevance to the CATE task. We experiment with various DGPs, by systematically varying the real-simulator distribution gap to evaluate SimPONet's efficacy against state-of-the-art CATE baselines.
- Abstract(参考訳): 治療効果の推定には、個々の結果に対する異なる治療の影響を評価することが含まれる。
現状の手法では, 条件平均処理効果 (CATE) を, 積極性や不整合性といった仮定の下で, 処理課題前に共変量を収集し, その後の結果を観測する観測データセットを用いて推定している。
本稿では,治療後に共変量と結果の両方を収集するシナリオについて述べる。
治療後共変量ではCATEは識別不能であり,CATEの回復には治療に依存しない因果表現の学習が必要である。
先行研究は、このような表現が観測データで対実的な監督が利用可能であれば、対照的な学習を通じて学習できることを示していた。
しかし, 反事実は稀であるため, 人工的反事実監視を行うシミュレータを用いた研究も行われている。
本研究の目的は,CATE推定におけるシミュレータの役割を体系的に解析することである。
いくつかの基準線のCATE誤差を分析し,その限界を明らかにする。
次に、実数値とシミュレートされた分布の連成トレーニングからCATE誤差を特徴付ける一般化境界を、実数値のミスマッチの関数として確立する。
最後に,損失関数を一般化境界からインスパイアした新しい手法であるSimPONetを紹介する。
さらに,シミュレータのCATEタスクに対する関連性に基づいて,シミュレータが学習目標に与える影響をSimPONetがどう調整するかを示す。
我々は,SimPONetの最先端CATEベースラインに対する有効性を評価するために,実数値分布ギャップを体系的に変化させることにより,様々なDGP実験を行った。
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