Learning to Discover Graphical Model Structures
Notice bibliographique
Résumé
We consider structure discovery of undirected graphical models from observational data. Inferring likely structures from few examples is a complex task often requiring the formulation of priors and sophisticated inference procedures. In the setting of Gaussian Graphical Models (GGMs) a popular estimator is a penalized maximum likelihood objective on the precision matrix. Adapting this objective to capture domain-specific knowledge as priors or a new data likelihood requires great effort. In addition, structure recovery is a very indirect consequence of the data-fit term. By contrast, it may be easier to generate training samples of data that arise from graphs with the desired properties. We propose here to leverage this latter source of information in order to learn a function that maps from empirical covariance matrices to estimated graph structures. Learning this function brings two benefits: it implicitly models the desired structure or sparsity properties to form suitable priors, and it can more directly be tailored to the specific problem of edge structure discovery. We apply this framework to several critical real world problems in structure discovery and show that it can be competitive to standard approaches such as graphical lasso, at a fraction of the execution speed. We use convolutional neural networks to parametrize our estimators due to the compositional block structure of matrix inversion. Experimentally, our learnable graph-discovery method trained on synthetic data generalizes well to different data: identifying relevant edges in real data, completely unknown at training time. We find that on genetics, brain imaging, and simulation data we obtain competitive (and often superior) performance, compared with analytical methods.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,006 | 0,035 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».