tag NedenselYapi

Causal Discovery (Nedensel Keşif)

Bu sayfada NedenselYapi (Causal Discovery (Nedensel Keşif)) etiketi ile işaretlenmiş 1 yapay zeka kavramını bulabilirsiniz.

Nedensel keşif, yalnızca gözlemsel veriye bakarak değişkenler arasındaki nedensel ilişkilerin yapısını ortaya çıkarmaya çalışan bir makine öğrenmesi ve istatistik alanıdır. Temel çıktı genellikle yönlü döngüsüz bir çizge (DAG) biçimindedir; bu çizgede düğümler değişkenleri, oklar ise nedensel yönü temsil eder. Alanın köklü algoritmaları arasında PC algoritması (Peter-Clark) yer alır: koşullu bağımsızlık testleri yaparak önce bir iskelet çizgesi kurar, ardından v-yapılarını yönlendirerek Markov denklik sınıfını temsil eden bir kısmi yönlü döngüsüz çizgeye (CPDAG) ulaşır. FCI (Fast Causal Inference) algoritması ise gizli ortak nedenler bulunduğunda PC'nin yetersiz kaldığı durumlarda kullanılır ve gizli karıştırıcıları modelleyebilen PAG (Partial Ancestral Graph) yapılarını üretir. LiNGAM (Linear Non-Gaussian Acyclic Model), değişkenler arasındaki ilişkilerin doğrusal ve gürültünün Gauss dışı olduğunu varsayarak tek bir DAG'ı tanımlayabilir; bu varsayım, Gauss durumundaki tanımlanamama sorununu çözer. GES (Greedy Equivalence Search) denklik sınıfları üzerinde aç gözlü bir arama yürüterek skoru en çoklaştıran yapıyı bulur. 2019'da önerilen NOTEARS ise DAG'ı öğrenmeyi sürekli optimizasyon problemine dönüştürerek gradyan tabanlı yöntemlerle çözüme olanak tanır ve büyük ölçekli veri kümelerinde avantaj sunar. Nedensel keşif, nedensel çıkarımdan (causal inference) farklı bir problemi çözer: nedensel çıkarım yapı bilindiğinde belirli bir müdahalenin etkisini tahmin ederken, nedensel keşif o yapının kendisini veriden öğrenmeye çalışır. İkisi çoğu zaman birlikte kullanılır: önce keşif, sonra çıkarım. Uygulama alanları oldukça geniştir. Genomide gen düzenleyici ağları aydınlatmak, epidemiyolojide hastalık risk faktörlerini ayırt etmek, ekonomide politika etkilerini modellemek ve yapay zeka adalet çalışmalarında karar sistemlerindeki önyargı kaynaklarını tespit etmek bu alanların başında gelir. Alanın temel güçlükleri şunlardır: Markov denklik sınıfı problemi, yani birden fazla DAG'ın aynı gözlemsel dağılımı üretebilmesi; ölçülmemiş karıştırıcıların (confounders) varlığı; ve yeterli örneklem olmadığında koşullu bağımsızlık testlerinin güvenilirliğinin düşmesi. Tanımlanabilirlik (identifiability) kısıtlamaları hangi koşullar altında gerçek nedensel grafın kurtarılabileceğini belirler ve bu kısıtlamalar her durumda sağlanamaz.

code_blocks

Causal Discovery (Nedensel Keşif)

Nedensel keşif, yalnızca gözlemsel veriye bakarak değişkenler arasındaki nedensel ilişkilerin yapısını ortaya çıkarmaya çalışan bir makine öğrenmesi ve istatistik alanıdır. Temel çıktı genellikle yönlü döngüsüz bir çizge (DAG) biçimindedir; bu çizgede düğümler değişkenleri, oklar ise nedensel yönü temsil eder. Alanın köklü algoritmaları arasında PC algoritması (Peter-Clark) yer alır: koşullu bağımsızlık testleri yaparak önce bir iskelet çizgesi kurar, ardından v-yapılarını yönlendirerek Markov denklik sınıfını temsil eden bir kısmi yönlü döngüsüz çizgeye (CPDAG) ulaşır. FCI (Fast Causal Inference) algoritması ise gizli ortak nedenler bulunduğunda PC'nin yetersiz kaldığı durumlarda kullanılır ve gizli karıştırıcıları modelleyebilen PAG (Partial Ancestral Graph) yapılarını üretir. LiNGAM (Linear Non-Gaussian Acyclic Model), değişkenler arasındaki ilişkilerin doğrusal ve gürültünün Gauss dışı olduğunu varsayarak tek bir DAG'ı tanımlayabilir; bu varsayım, Gauss durumundaki tanımlanamama sorununu çözer. GES (Greedy Equivalence Search) denklik sınıfları üzerinde aç gözlü bir arama yürüterek skoru en çoklaştıran yapıyı bulur. 2019'da önerilen NOTEARS ise DAG'ı öğrenmeyi sürekli optimizasyon problemine dönüştürerek gradyan tabanlı yöntemlerle çözüme olanak tanır ve büyük ölçekli veri kümelerinde avantaj sunar. Nedensel keşif, nedensel çıkarımdan (causal inference) farklı bir problemi çözer: nedensel çıkarım yapı bilindiğinde belirli bir müdahalenin etkisini tahmin ederken, nedensel keşif o yapının kendisini veriden öğrenmeye çalışır. İkisi çoğu zaman birlikte kullanılır: önce keşif, sonra çıkarım. Uygulama alanları oldukça geniştir. Genomide gen düzenleyici ağları aydınlatmak, epidemiyolojide hastalık risk faktörlerini ayırt etmek, ekonomide politika etkilerini modellemek ve yapay zeka adalet çalışmalarında karar sistemlerindeki önyargı kaynaklarını tespit etmek bu alanların başında gelir. Alanın temel güçlükleri şunlardır: Markov denklik sınıfı problemi, yani birden fazla DAG'ın aynı gözlemsel dağılımı üretebilmesi; ölçülmemiş karıştırıcıların (confounders) varlığı; ve yeterli örneklem olmadığında koşullu bağımsızlık testlerinin güvenilirliğinin düşmesi. Tanımlanabilirlik (identifiability) kısıtlamaları hangi koşullar altında gerçek nedensel grafın kurtarılabileceğini belirler ve bu kısıtlamalar her durumda sağlanamaz.

arrow_forward