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inference bayesian network from data

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Science And Technology 1 構造推定

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Page 1: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

1

構造推定

Page 2: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

2

有意 疎 有向 推定

Data Bayesian NetInference

項目間 影響関係 一目 把握

確率伝播機能 各 確率 計算 風 吹 桶屋 儲 式 推論

Page 3: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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確率伝播 例

泥棒侵入

警報 地震 放送

地震発生

泥棒侵入事前確率5% 設定

警報 振動 鳴

Page 4: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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ScienceScienceTechnologyTechnology

泥棒侵入 83% 上昇 泥棒侵入 40% 減少地震放送 設定 警報鳴 設定

上 事後設定 事前確率 更新

有効 画面操作 作成 自動生成

Page 5: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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主 構造推定 方法 制約 大規模 用

条件付独立検定 字連結 有向結線

考案者

小規模 用 最小記述長 有向結線

統合 大規模 小規模 疎 無方向 作 有向結線

Page 6: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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最初 任意 点 相互情報量 関係 調

有意 関係 点 無方向 連結

任意 点 他 点 条件付独立 検定

条件付独立 無 点 分離 字連結

制約 有向結線(1)

>

>

Page 7: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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制約 有向結線(2) 条件付独立 無 条件付非独立

観測 状態 一方 値 他方 定

両方 観測 定 字連結

無方向 連結 次 方向規則 適用

最初 全 V字連結 探 次 無方向 有向化

時

時

Page 8: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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有向連結(1) 最小記述長 使

方向元 条件 対数尤度値 計算

尤度 高 方向 連結

例 点間

Page 9: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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有向連結(2)

全連結全方向 計算 組合 爆発 起 点 組

個 場合 実用的 計算時間 収

Page 10: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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統合 有向連結

疎 無方向 統合一旦 疎 無方向 生成 有向化

少 結線 組合 爆発 回避

無方向

全体 情報量 保持

見 相関 排除

近代陸上5種競技 GGM

Page 11: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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構造推定 適用例適用 年 月 日 発生 号 乗船名簿 生存者 構造推定

名 乗船名簿 欠損 除 氏名 性別 年齢 乗船等級 爵位 船室番号 船室階

加工変数 船室番号 独居 隣室

生存有無

kaggle 分析最大 課題 http://www.kaggle.com/c/taitanic

Page 12: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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適用例 制約

有意 間 無方向連結

条件付独立 検定 字連結 見

閾値 以下 独立

残 無方向 適応規則 有向化

条件付非独立 検出

字連結

条件付非独立

条件付非独立

連結 因果関係 連結

Page 13: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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適用例

全 方向

組合

全組合 計算

最 尤度 高 有向連結

算出 最尤度 全連結

疎

計算時間 時間

全 矢印 指

Page 14: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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MDL 小 連結 無視 連結組合 分布 以下 連結 有意 非連結 点間 小 多点数間 連結 高

点間 殆 有意 無 非連結

有意 点間 組合 有向 生成

疎 有意 有向 推定 可能

点間 MDL 殆 範囲

Page 15: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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適用例 統合

間 相互情報量

疎 関係 求

値 関係 非連結

連結 方向 高 方 決定

Lasso 結果

Page 16: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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適用例(考察)適用例 共通 関係

性別 乗船等級 生存 関

年齢 生存 直接関

史実 説明座礁 沈没 時間 最初 秩序 事故対策 採

最初 女性 救命 降

次 等船客 乗

生存率 女性 男性

説明年齢各層 生存率 差

年齢層別生存率

Page 17: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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実用的 観点 閾値 判定 結線数 指定 方 構造図 理解 易

結線数 多 少 構造図 理解 難

時間軸上 生起 順番 自明 有方向

結線数 本 指定 構造推定右図 件 項目 債務者 生成 計算時間 秒

債務不履行 網掛 関連

実用的 観点

Page 18: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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今後 課題強化学習 入 生成

入 動作 介入 評価 研究

介入 前後 明確 因果 正確 把握

介入情報

因果 自律的 生成 考

状態遷移図(Sutton)

Page 19: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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構造推定 主 方法 忠実 構造推定 組合 爆発 発生

閾値以下 有意 関係 非連結 疎 有意 構造推定 示

構造推定 矢印方向 尤度 高 方 因果関係

介入 因果 判明

機械学習 発展

Page 20: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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謝辞

大規模 構造学習 研究者 森下民平 懇切 解説 頂

号 構造学習 解説 公開 大変参考 解析 備忘録

Page 21: Inference Bayesian Network from data

Science And Technology

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参考文献

黒木学訳 統計的因果推論 鈴木譲 記述長最小規準 状態分割 立場 見 確率的規則 学習 電子情報通信学

会論文誌 植野真臣 鹿島久嗣 数理情報工学特論第一 解析 備忘録 中井眞人 独立成分分析 用 構造推定 会 稲邑哲也 応用 人工知能学会誌 巻 号


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