論文の概要: DAGAF: A directed acyclic generative adversarial framework for joint structure learning and tabular data synthesis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.04290v1
- Date: Sun, 05 Apr 2026 22:13:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-07 15:49:19.027514
- Title: DAGAF: A directed acyclic generative adversarial framework for joint structure learning and tabular data synthesis
- Title(参考訳): DAGAF: 共同構造学習と表層データ合成のための非周期的非周期的生成対向フレームワーク
- Authors: Hristo Petkov, Calum MacLellan, Feng Dong,
- Abstract要約: 本稿では,因果構造学習と表型データ合成を両立できる新しい2段階フレームワークを提案する。
我々のアプローチでは、データ変数間の因果関係を表現するために、DAG(Directed Acyclic Graphs)を用いている。
ANM, LiNGAM, Post-Nonlinear Model (PNL) などの機能的因果モデルを適用することにより, DAGの内容が暗黙的に学習され, 観測データの生成過程をシミュレートする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.0459575802588237
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Understanding the causal relationships between data variables can provide crucial insights into the construction of tabular datasets. Most existing causality learning methods typically focus on applying a single identifiable causal model, such as the Additive Noise Model (ANM) or the Linear non-Gaussian Acyclic Model (LiNGAM), to discover the dependencies exhibited in observational data. We improve on this approach by introducing a novel dual-step framework capable of performing both causal structure learning and tabular data synthesis under multiple causal model assumptions. Our approach uses Directed Acyclic Graphs (DAG) to represent causal relationships among data variables. By applying various functional causal models including ANM, LiNGAM and the Post-Nonlinear model (PNL), we implicitly learn the contents of DAG to simulate the generative process of observational data, effectively replicating the real data distribution. This is supported by a theoretical analysis to explain the multiple loss terms comprising the objective function of the framework. Experimental results demonstrate that DAGAF outperforms many existing methods in structure learning, achieving significantly lower Structural Hamming Distance (SHD) scores across both real-world and benchmark datasets (Sachs: 47%, Child: 11%, Hailfinder: 5%, Pathfinder: 7% improvement compared to state-of-the-art), while being able to produce diverse, high-quality samples.
- Abstract(参考訳): データ変数間の因果関係を理解することは、表データセットの構築に関する重要な洞察を与えることができる。
既存の因果学習手法の多くは、通常、観測データに現れる依存関係を発見するために、加法ノイズモデル(ANM)や線形非ガウス非巡回モデル(LiNGAM)のような単一の識別可能な因果モデルを適用することに重点を置いている。
我々は、複数の因果モデル仮定の下で因果構造学習と表型データ合成の両方を実行することができる新しい二重ステップフレームワークを導入することにより、このアプローチを改善した。
我々のアプローチでは、データ変数間の因果関係を表現するために、DAG(Directed Acyclic Graphs)を用いている。
ANM, LiNGAM, Post-Nonlinear Model (PNL) などの機能的因果モデルを適用することで, DAGの内容を暗黙的に学習し, 観測データの生成過程をシミュレートし, 実データ分布を効果的に再現する。
これは、フレームワークの目的関数を構成する多重損失項を説明する理論的解析によって支持される。
実験の結果、DAGAFは構造学習において多くの既存手法より優れており、実世界とベンチマークの両方のデータセット(Sachs: 47%、Child: 11%、Halfinder: 5%、Pathfinder: 7%、最先端と比較して7%、高品質なサンプルを生成することができる。
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