ICode9

精准搜索请尝试: 精确搜索
首页 > 其他分享> 文章详细

探索因果规律之因果推断基础(ft. The Book of Why by Judea Pearl)

2022-08-28 15:31:50  阅读:140  来源: 互联网

标签:后门 ft 准则 路径 Pearl 满足 阻断 因果


 

https://www.bilibili.com/video/BV17b4y1W7rk/?spm_id_from=autoNext&vd_source=3ad05e655a5ea14063a9fd1c0dcdee3e

   

 

 

 

 

 

 

 

后门准则需要先理解后门路径,后门路径就是在x和y之间有一个指向x的路径,就是有一个指向x的箭头的路径,注意除了指向x的那一小块路径之外,其他箭头的方向是无所谓的。如果所有这些可能的后门路径,都可以用控制变量的方法进行阻断的话,那么这基于do(x)的条件概率就可以使用整张的第一层观测数据进行计算。

 

比如上述的因果图,Z对X和Y都有作用。这是一个经典的分叉结构;不过同时X对Y也会产生影响,根据对backdoor的定义,那xzy这条路线就是一个后门路径。


backdoor path/后门路径
如果一条无向连接X和Y的路径中,有指向X的箭头,则这条路径被称为从X到Y的后门路径。其实就是在这条路中,存在confounder同时影响treatment和outcome

 

 

 

 

 

 

1.后门准则
定义:给定有向无环图(DAG)中一对有序变量(X,Y),如果变量集合Z(可以为空)满足:

Z中没有X的后代节点。
Z阻断了X与Y之间的每条含有指向X的路径。
满足以上两点的Z,就称Z满足关于(X,Y)的后门准则。

如果变量集合Z满足(X,Y)的后门准则,那么X对Y的因果效应可以由下面的公式计算。

 

证明如下:

 

一般而言,我们希望节点Z最好可以满足下面这些条件:

阻断X和Y之间的所有伪路径(即所有指向X的路径)。
保持所有X到Y的有向路径不变。
不会产生新的伪路径。(例如condition在collider或者其后代上,可能就会产生一条新的伪路径)。
下面展示一个简单的例子:

 

根据上述因果图,估计X对Y的因果效应。从图中可以看出,从X到Y有两条路径,第一条是X-M-Y,第二条是X-W-Y。我们想要估计X对Y的因果效应,就应该要阻断第二条路径。根据上面的后门准则,我们可以发现W满足后门准则,所以我们校正W(或者说Condition在W上),就可以得到X对Y的因果效应。前提是W必须是可观测的!

如果W是不可观测的,那么对于W还可以使用后门准则吗?答案是否定的,因为我们无法观测到W,所以无法阻断X-W-Y这条路径,也就无法消除Confounding association,此时association就不是causation.

2.前门准则
定义:如果一个变量集合Z满足以下条件:

Z切断了所有X到Y的有向路径。
X到Z没有后门路径。
所有Z到Y的后门路径都被X阻断。
则称变量集合Z满足有序变量(X,Y)的前门准则。

如果Z满足变量对(X,Y)的前门准则和Positivity(即),那么X对Y的因果效应是可识别的,且由下式计算:

 

 

假设我们有一个这样的因果图:

 

证明如下:

 

对于上面的图,即使W是不可观测的,那么我们依然可以使用前门准则,估计X对于Y的因果效应。

但是有些情况,前后门准则都可能无法使用,例如下面这种情况。

 

因为W1和W2都是无法观测的,无论你使用前门准则还是后门准则,其T对于Y的因果效应总是无法正确估计的。对于这种情况,我们可以使用unconfounded children criterion或者do-calculus来正确估计。这两种方法就不再这里说了,感兴趣的可以自己去看看。

地址为:https://www.bradyneal.com/Introduction_to_Causal_Inference-Dec17_2020-Neal.pdf,在第六章可以看到。

原文链接:https://blog.csdn.net/qq_31063727/article/details/118672598

标签:后门,ft,准则,路径,Pearl,满足,阻断,因果
来源: https://www.cnblogs.com/Li-JT/p/16632806.html

本站声明: 1. iCode9 技术分享网(下文简称本站)提供的所有内容,仅供技术学习、探讨和分享;
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用,纯属内容发起人的个人观点,与本站观点和立场无关;
3. 关于本站的所有言论和文字,纯属内容发起人的个人观点,与本站观点和立场无关;
4. 本站文章均是网友提供,不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属;如您发现该文章侵犯了您的权益,可联系我们第一时间进行删除;
5. 本站为非盈利性的个人网站,所有内容不会用来进行牟利,也不会利用任何形式的广告来间接获益,纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。

专注分享技术,共同学习,共同进步。侵权联系[81616952@qq.com]

Copyright (C)ICode9.com, All Rights Reserved.

ICode9版权所有