因果机器学习是当前AI领域非常热门且有前景的方向!想发论文的伙伴不要错过!

它结合了因果推断和机器学习的核心思想,为解决传统机器学习在可解释性、鲁棒性等方面的局限提供了新方案。这便意味着,以往对这些性能要求高的领域(金融、医学……),都可以用该思路重做一遍,创新空间广阔。

此外,其在解决实际问题中也有非常独特的优势,像是干预效果预估、反事实推理等,实用价值很高!

当下好中稿的方向有:结合医学场景做深化应用、探索因果与深度学习结合、与多模态结合等。为方便大家研究的进行,我给大家准备了12篇必读高质量论文和源码,相信能够给你更多灵感启发!

论文原文+开源代码需要的同学看文末

Inferring Heterogeneous Treatment Effects of Crashes on Highway Traffic: A Doubly Robust Causal Machine Learning Approach

内容:这篇文章提出了一种基于因果机器学习的新框架,用于估计不同类型交通事故对高速公路速度的异质性因果影响。研究采用Neyman-Rubin因果模型(RCM)来构建问题,并通过条件Shapley值指数(CSVI)和结构因果模型(SCM)筛选变量和定义因果效应。最终,通过双重稳健学习(DRL)方法结合分类和回归机器学习模型来估计处理效应。实验结果表明,追尾事故对交通拥堵的影响最为严重,侧面碰撞事故的延迟影响时间最长,而与物体碰撞事故在高峰时段的影响最为显著。研究还通过匹配算法生成“反事实结果”来验证方法的准确性和有效性。

Causal machine learning for predicting treatment outcomes

内容:这篇文章讨论了因果机器学习在预测治疗效果中的应用,强调其在评估治疗有效性、支持药物评估和个性化医疗决策中的重要性。文章指出,与传统机器学习不同,因果机器学习能够估计个体化治疗效果,并预测不同治疗方案下的潜在患者结果。它结合了随机对照试验(RCT)和现实世界数据(RWD),如临床登记和电子健康记录,以生成临床证据。此外,文章还探讨了因果机器学习在医学中的工作流程、假设条件、方法选择以及如何可靠地应用于医学实践,并为未来研究和临床转化提出了建议。

Causal Fairness Analysis: A Causal Toolkit for Fair Machine Learning

内容:介绍了一个因果公平性分析框架,旨在理解和解决机器学习决策中的公平性问题。该框架通过因果推断方法,将数据中观察到的差异与生成这些差异的潜在因果机制联系起来,提出了“因果公平性分析的基本问题”。为解决这一问题,作者提出了“公平性地图”(Fairness Map),系统地组织和解释了文献中各种公平性标准之间的关系,并提出了“公平性手册”(Fairness Cookbook),帮助数据科学家评估是否存在差异影响和差异对待。

Machine learning in causal inference for epidemiology

内容:这篇文章讨论了机器学习在流行病学因果推断中的应用,强调了如何将机器学习技术与传统因果推断方法相结合,以解决流行病学研究中的因果效应估计问题。文章指出,传统的参数化模型在高维数据中容易因模型设定错误而导致偏差,而机器学习方法则可以减少这种偏差。作者介绍了三种结合机器学习的因果推断方法:目标最大似然估计(TMLE)、增强逆概率加权(AIPW)和双重/去偏机器学习(DML),这些方法在处理高维数据时表现出色。此外,文章还探讨了如何通过SuperLearner等技术整合多种模型,以提高预测的准确性和稳健性。

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