| 講演名 | 2022-09-15 交絡の存在を許容するLiNGAMの一般化 鈴木 讓(阪大), 楊 天楽(阪大), |
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| 抄録(和) | 本研究では、交絡の存在を許容するLiNGAMの一般化について検討した。既存のLiNGAMでは、真のモデルにおける$p$個の雑音が独立であることを仮定している。しかし、この条件にしたがうと、適用範囲が大幅に制限される。本論文では、その制約を撤廃し、$p$変数の同時分布と、それら$p$変数の各分布の積の間のKL情報量を最大にするという定式化を行った。この問題は、頂点を上流から下流に並べる際に、その相互情報量の和が最小にすることと同値である。効率の良い探索を行うために、その問題を最短経路問題に帰着させた。特に交絡がない場合でも、貪欲的な探索(局所解)を避けることができ、確率$1$で$p$回の計算で完了することを証明した。人工データと実データを用いた実験で、交絡が存在する場合、しない場合のいずれも、既存の方法と比較して、実行時間、処理時間での性能の改善を確認した。 |
| 抄録(英) | In this study, we investigated a generalization of LiNGAM that allows the presence of confounding. Existing LiNGAMs assume that the $p$ noises in the true model are independent. However, this requirement severely limits the scope of application. In this paper, we remove that constraint and formulate a formula that maximizes the KL divergence between the joint distribution of the $p$-variables and the product of each distribution of those $p$-variables. This problem is equivalent to minimizing the sum of mutual information when arranging vertices from upstream to downstream. For efficient search, we reduced the problem to the shortest path problem. We prove that even if there is no confounding, greedy search (local solution) can be avoided, and it can be completed in $p$ calculations with probability $1$. In experiments using artificial data and real data, both with and without confounding, we confirmed an improvement in performance in terms of run time and processing time compared to existing methods. |
| キーワード(和) | LiNGAM / 相互情報量 / 最短経路問題 / 交絡 |
| キーワード(英) | LiNGAM / Mutual information / Shortest path problem / Confounder |
| 資料番号 | IBISML2022-39 |
| 発行日 | 2022-09-08 (IBISML) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | IBISML |
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| 開催期間 | 2022/9/15(から1日開催) |
| 開催地（和） | 慶應義塾大学 矢上キャンパス |
| 開催地（英） | Keio Univ. (Yagami Campus) |
| テーマ（和） | 機械学習一般 |
| テーマ（英） | Machine Learning, etc. |
| 委員長氏名（和） | 杉山 将(東大) |
| 委員長氏名（英） | Masashi Sugiyama(Univ. of Tokyo) |
| 副委員長氏名（和） | 神嶌 敏弘(産総研) / 津田 宏治(東大) |
| 副委員長氏名（英） | Toshihiro Kamishima(AIST) / Koji Tsuda(Univ. of Tokyo) |
| 幹事氏名（和） | 岩田 具治(NTT) / 中村 篤祥(北大) |
| 幹事氏名（英） | Tomoharu Iwata(NTT) / Atsuyoshi Nakamura(Hokkaido Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 河原 吉伸(阪大) / 鈴木 大慈(東工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yoshinobu Kawahara(Osaka Univ.) / Taiji Suzuki(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Infomation-Based Induction Sciences and Machine Learning |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 交絡の存在を許容するLiNGAMの一般化 |
| サブタイトル（和） | ICAと最短経路問題による定式化 |
| タイトル（英） | An Genenalized LiNGAM when confunder is present |
| サブタイトル（和） | A formulation of ICA and the minimum shortest problem |
| キーワード(1)（和/英） | LiNGAM / LiNGAM |
| キーワード(2)（和/英） | 相互情報量 / Mutual information |
| キーワード(3)（和/英） | 最短経路問題 / Shortest path problem |
| キーワード(4)（和/英） | 交絡 / Confounder |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 鈴木 讓 / Joe Suzuki |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Suzuki(略称：Osaka U.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 楊 天楽 / Tianle Yang |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Suzuki(略称：Osaka U.) |
| 発表年月日 | 2022-09-15 |
| 資料番号 | IBISML2022-39 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | IBISML-189 |
| ページ範囲 | pp.47-54(IBISML), |
| ページ数 | 8 |
| 発行日 | 2022-09-08 (IBISML) |