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2018 Fiscal Year Research-status Report

異質性や非定常性のあるデータにおける未観測交絡変数を許す因果構造推定法と応用

Research Project

Project/Area Number 16K00045
Research InstitutionShiga University

Principal Investigator

清水 昌平  滋賀大学, データサイエンス学部, 教授 (10509871)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords因果探索
Outline of Annual Research Achievements

介入のない観察データから因果関係を推定するための研究開発の一環として、因果関係が非線形の場合の因果探索法をつくった。2変数の場合には因果の向きについて、回帰による最小二乗誤差を比較することにより、その向きを推定することを考えた。データ生成過程を表す関数と誤差の分布が「独立」という仮定の下、もし二つの変数が同様にスケーリングされ、因果関係が決定的な関係に近ければ、正しい因果方向の場合の方がそれと反対向きの因果方向の場合に比べて、最小二乗誤差が小さいことを示した。この関数と誤差の分布が「独立」という基準は、通常の独立性の定義とは異なるが、因果探索する上での追加情報として、方法論分野において注目されているものである。

従来は、誤差変数と原因候補の変数との独立性を調べる必要があったが、最小二乗誤差の大小を調べれば良いことがわかった。独立性の評価は一般に大きなサンプルサイズが必要であったり、計算コストが高かったりするので、最小二乗誤差の評価で済めば、より少ないサンプルサイズや小さい計算コストで因果方向の探索ができる。国際会議AISTATS2018にて発表を行った。

また, つくった方法論を実際の応用領域で検証するために、大学や企業を含め研究協力者を見つけ、検証に向けた議論をし、マーケティングや製造業、食品系のデータで検証を進めるための準備を行った。これまでにつくった方法論に加え、来年度つくる方法論もそれらの実際のデータを用いて評価し、また方法論の改善につなげる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

非線形化に関する論文が出版されたため。

Strategy for Future Research Activity

実際のデータにおける検証を進めていく。

Causes of Carryover

納品が間に合うように、書籍数冊の購入を次年度に回すことにしたため。

  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Shanghai University(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Shanghai University
  • [Int'l Joint Research] Max Planck institute(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Max Planck institute
  • [Journal Article] Analysis of cause-effect inference by comparing regression errors2019

    • Author(s)
      Blobaum Patrick、Janzing Dominik、Washio Takashi、Shimizu Shohei、Scholkopf Bernhard
    • Journal Title

      PeerJ Computer Science

      Volume: 5 Pages: e169~e169

    • DOI

      https://doi.org/10.7717/peerj-cs.169

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Personalization Recommendation Algorithm Based on Trust Correlation Degree and Matrix Factorization2019

    • Author(s)
      Li Weimin、Zhou Xiaokang、Shimizu Shohei、Xin Mingjun、Jiang Jiulei、Gao Honghao、Jin Qun
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 7 Pages: 45451~45459

    • DOI

      https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2885084

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Novel Personalized Recommendation Algorithm Based on Trust Relevancy Degree2018

    • Author(s)
      Li Weimin、Zhu Heng、Zhou Xiaokang、Shimizu Shohei、Xin Mingjun、Jin Qun
    • Journal Title

      Proc. DASC/PiCom/DataCom/CyberSciTec2018

      Volume: 1 Pages: 418-422

    • DOI

      https://doi.org/10.1109/DASC/PiCom/DataCom/CyberSciTec.2018.00084

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cause-Effect Inference by Comparing Regression Errors2018

    • Author(s)
      Patrick Bloebaum, Dominik Janzing, Takashi Washio, Shohei Shimizu, Bernhard Schoelkopf
    • Journal Title

      Proceedings of the Twenty-First International Conference on Artificial Intelligence and Statistics (AISTATS2018), PMLR

      Volume: 84 Pages: 900-909

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Non-Gaussian Methods for Causal Structure Learning2018

    • Author(s)
      Shimizu Shohei
    • Journal Title

      Prevention Science

      Volume: 20 Pages: 431~441

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s11121-018-0901-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Causal discovery, prediction, and control2018

    • Author(s)
      Shohei Shimizu
    • Organizer
      Causal Modeling and Machine Learning (CaMaL) Workshop, Guangzhou, China.
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Causal discovery, prediction mechanisms, and control2018

    • Author(s)
      Shohei Shimizu
    • Organizer
      he 5th meeting of the Institute of Mathematical Statistics (IMS) meeting series, the IMS Asia Pacific Rim Meeting (IMS-APRM), Singapore
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 因果探索、予測、そして制御2018

    • Author(s)
      清水昌平
    • Organizer
      2018年度 統計関連学会連合大会, 東京. 応用統計学会企画セッション: 「統計的因果推論―基本的なアイデアから最近の発展まで―」
    • Invited
  • [Remarks] https://sites.google.com/site/sshimizu06/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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