导语


如何用有效的方法从细粒度数据中发现合适的粗粒度变量并发现其因果特征,是一个仍不成熟、待开发的重要方向。《Causal feature learning:an overview》一文并不能完全解决这个问题,但是在这个方向上迈出了有意义的一步。其中将介绍如何使用机器学习的方法从微观变量观测数据中发现存在因果关系的宏观变量的状态,以及所用方法的局限性和未来发展方向。


因果涌现读书会第二季主要围绕追根溯源、因果涌现、因果表示学习、机器学习多尺度自动建模、量子因果五大主题来探寻涌现、因果科学和机器学习这三大主题之间的联系。自2022年5月22日开始,每周日晚上19:00-21:00举办,持续时间预计 7-8周。欢迎对本话题感兴趣的朋友报名参加!




跟读书会主题之间的关系




复杂系统往往需要在多个颗粒度上进行研究,本文研究微观数据和宏观变量的关系及其内含的因果。本文主要使用机器学习的方法从微观变量观测数据中发现存在因果关系的宏观变量的状态,可以作为因果涌现的一种研究路径。




报告内容简介




本次将重点解读《Causal feature learning:an overview》这篇文章,将介绍如何使用机器学习的方法从微观变量观测数据中发现存在因果关系的宏观变量的状态,以及所用方法的局限性和未来发展方向。

  • 正如爱因斯坦所说,这个宇宙的最不可理解之处是它竟然是可以理解的。我们周围的各类复杂系统的特性往往都可以由若干个变量及其之间的数学关系精确描述或高精度近似。这些变量有的可以观察,有的可以干预,有的既无法观察也无法干预。这些变量有的是细粒度(微观)描述,有的是粗粒度(宏观)描述。而因果被数学的定义为不同变量的取值分布变化之间的特定关系。

  • 面对海洋般的大量数据,现有的机器学习方法(尤其是深度学习)可以有效的计算细粒度数据之上的粗粒度特征,比如从上百万个像素的RGB值数据中计算出边缘、明暗、形状等粗粒度语义信息,以及进一步的计算出比如猫、狗、熊、马等更粗粒度的概念信息。智能系统在有限资源(算力、时间等)下有效运作的一个重要方式即是在粗粒度上(因而信息量小)而非细粒度上(因而信息量大难以存储和处理)
    进行因果发现和推理。

如何用有效的方法从细粒度数据中发现合适的粗粒度变量并发现其因果特征,是一个仍不成熟、待开发的重要方向。本文并不能完全解决这个问题,但是在这个方向上迈出了有意义的一步。其中将介绍如何使用机器学习的方法从微观变量观测数据中发现存在因果关系的宏观变量的状态,以及所用方法的局限性和未来发展方向。

【大纲】

1.背景

2.宏观变量

3.例子:环境光色调与皮肤电响应

4.因果特征

5.因果特征的现实应用局限与未来

【主要涉及到的知识概念】

•条件概率 conditional probability

•因果特征 causal feature

•因果特征学习 causal feature learning(CFL)

•混合密度网络 mixture density network(MDN)

•勒贝格测度 Lebesgue measure

•心理统计学 Psychometrics





主持人介绍




岳玉涛,集萃深度感知技术研究所创始人、所长。主要研究兴趣包括计算建模与人工智能、雷达视觉融合、电磁场、AGI等。

参考文献

[1] Chalupka K, Eberhardt F, Perona P. Causal feature learning: an overview. Behaviormetrika, 2017, 44(1): 137-164.





直播信息




直播时间:

2022年7月17日(周日)晚上19:00-21:00


参与方式:

  • 集智俱乐部 B 站免费直播,扫码可预约:

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因果涌现读书会第二季招募中


跨尺度、跨层次的涌现是复杂系统研究的关键问题,生命起源和意识起源这两座仰之弥高的大山是其代表。而因果涌现理论、机器学习重整化技术、自指动力学等近年来新兴的理论与工具,有望破解复杂系统的涌现规律。同时,新兴的因果表示学习、量子因果等领域也将为因果涌现研究注入新鲜血液。


由北京师范大学教授、集智俱乐部创始人张江和加州大学圣地亚哥分校助理教授尤亦庄等人发起的「因果涌现」系列读书会第二季,将组织对本话题感兴趣的朋友,深入研读相关文献,激发科研灵感。本读书会自2022年5月22日开始,每周日晚19:00举办,预计持续7-8周。欢迎感兴趣的朋友报名参与。


本季读书会详情与报名方式请参考:
因果、涌现与机器学习:因果涌现读书会第二季启动


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