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sshimizu2006
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潜在共通原因に対処!
統計的因果探索:データによる因果仮説の探索
大阪大学 産業科学研究所 知能推論研究分野 清水昌平
x1 x2
f1
実質科学が明らかにしたいのは因果関係 観察データによる因果仮説の探索
これまでの成果
応用例
vs.実質科学の理論A 実質科学の理論B
コンピュータ活用
実験を行うには仮説が必要
x1 x2
f1
x1 x2
f1or ?or
LiNGAM法 (Shimizu, Hoyer, Hyvarinen & Kerminen, 2006, JMLR;
Hoyer, Shimizu et al., 2008, IJAR; Shimizu & Bollen, 2014, JMLR)
- 線形性- 非巡回性
- 非ガウス分布
実験が倫理的に難しい場合もある
チョコ 賞
GDP
チョコ 賞
GDP
チョコ 賞
GDP
or ?or
例えば:チョコレートの消費量とノーベル賞の数には相関があるらしい (欧米日中ブ豪23カ国:02~11年)
相関係数 0.791
P値 < 0.001
チョコレート消費量(kg/yr/capita)
(Messerli, 2012, New England Journal of Medicine)
観察データの難しさ
ノーベル賞受賞者数
(
百万人当たり)
チョコレートをたくさん食べさせれば受賞者が増えるのか?
チョコ消費量
受賞者数
チョコレートの消費量が多い国ほどノーベル賞受賞者が多い傾向
そうとは限らない
(Maurage et al., 2013, Journal of Nutrition)
複数の因果関係がそのようなデータを与え得る
発展・展開: • より緩い仮定でもOKに
• 仮定の妥当性のよりよい検証法• 実質科学の研究者と連携
(潜在共通原因を特定する必要はない)
睡眠障害
抑うつ気分
睡眠障害
抑うつ気分 ?
(Rosenstrom et al., 2012, PlosOne)
疫学
OpInc.gr(t)
Empl.gr(t)
Sales.gr(t)
R&D.gr(t)
Empl.gr(t+1)
Sales.gr(t+1)
R&D(.grt+1)
OpInc.gr(t+1)
Empl.gr(t+2)
Sales.gr(t+2)
R&D.gr(t+2)
OpInc.gr(t+2)
(Moneta et al., 2012,
Oxford Bulletin of Statistics)
経済学
神経科学
or
(Mills-Finnerty et al., 2014, NeuroImage)
VMPFC DLPFC
InsulaAnt. Cing
AccumbensCaudate
VMPFC DLPFC
InsulaAnt. Cing
AccumbensCaudate
異なる条件で異なる情報処理の流れ
機能的MRIで脳活動を計測:どの領域とどの領域が同時にどのくらい活動しているか
Positive framing Negative framing
数学的理論
データによる検証
実験の前に観察データで仮説を発見+絞込み
潜在共通原因があっても因果関係を推定可能な統計手法(世界初)
ギャップを埋めるには?
GDP