論文の概要: Learning Time-Aware Causal Representation for Model Generalization in Evolving Domains
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.17718v1
- Date: Sat, 21 Jun 2025 14:05:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-24 19:06:36.556504
- Title: Learning Time-Aware Causal Representation for Model Generalization in Evolving Domains
- Title(参考訳): 進化領域におけるモデル一般化のための時間を考慮した因果表現の学習
- Authors: Zhuo He, Shuang Li, Wenze Song, Longhui Yuan, Jian Liang, Han Li, Kun Gai,
- Abstract要約: 動的因果要因と因果機構のドリフトを組み込んだ時間認識型構造因果モデル(SCM)を開発した。
本研究では,時間領域毎に最適な因果予測値が得られることを示す。
合成と実世界の両方のデータセットの結果から,SynCは時間的一般化性能に優れることが示された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 50.66049136093248
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Endowing deep models with the ability to generalize in dynamic scenarios is of vital significance for real-world deployment, given the continuous and complex changes in data distribution. Recently, evolving domain generalization (EDG) has emerged to address distribution shifts over time, aiming to capture evolving patterns for improved model generalization. However, existing EDG methods may suffer from spurious correlations by modeling only the dependence between data and targets across domains, creating a shortcut between task-irrelevant factors and the target, which hinders generalization. To this end, we design a time-aware structural causal model (SCM) that incorporates dynamic causal factors and the causal mechanism drifts, and propose \textbf{S}tatic-D\textbf{YN}amic \textbf{C}ausal Representation Learning (\textbf{SYNC}), an approach that effectively learns time-aware causal representations. Specifically, it integrates specially designed information-theoretic objectives into a sequential VAE framework which captures evolving patterns, and produces the desired representations by preserving intra-class compactness of causal factors both across and within domains. Moreover, we theoretically show that our method can yield the optimal causal predictor for each time domain. Results on both synthetic and real-world datasets exhibit that SYNC can achieve superior temporal generalization performance.
- Abstract(参考訳): データ分散の連続的かつ複雑な変化を考えると、動的シナリオで一般化可能なディープモデルを構築することは、現実のデプロイメントにおいて極めて重要である。
近年、進化的ドメイン一般化(EDG)は、モデル一般化を改善するために進化的パターンを捉えることを目的として、時間とともに分布シフトに対応するために出現している。
しかし、既存のEDG法は、ドメイン間のデータとターゲット間の依存性のみをモデル化し、タスク非関連因子とターゲット間のショートカットを作成し、一般化を妨げることにより、急激な相関に悩まされる可能性がある。
この目的のために、動的因果因子と因果機構のドリフトを組み込んだ時間的構造因果モデル(SCM)を設計し、時間的因果表現を効果的に学習するアプローチである時間的bf{S}tatic-D\textbf{YN}amic \textbf{C}ausal Representation Learning (\textbf{SYNC})を提案する。
具体的には、特定の設計した情報理論の目的を、進化するパターンをキャプチャするシーケンシャルなVAEフレームワークに統合し、ドメイン間およびドメイン内の両方の因果因子のクラス内コンパクト性を保存することにより、所望の表現を生成する。
さらに,本手法が時間領域毎に最適因果予測器を生成できることを示す。
合成と実世界の両方のデータセットの結果から,SynCは時間的一般化性能に優れることが示された。
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