دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 106599
ترجمه فارسی عنوان مقاله

استنتاج عقلانی برای پیش بینی روند تصادفی چند متغیره

عنوان انگلیسی
Causal inference for multivariate stochastic process prediction
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
106599 2018 15 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Information Sciences, Volumes 448–449, June 2018, Pages 134-148

ترجمه چکیده
سیستم های دنیای واقعی که منافع عمده ای دارند، به عنوان مجموعه ای از فرآیندهای تصادفی مداوم متناوب با تاخیر و روابط علیه مختلف مدل سازی می شوند. با این حال، مطالعه پویایی آنها اغلب دشوار است، زیرا که شامل سنجش، درک و پیش بینی یک سیستم متغیرهای وابسته بین وابستگی در یک زمینه خاص و در طول زمان است. در این مقاله، چارچوبی سیستماتیک، دقیق و کارآمد را برای ساختار و ویژگی های سیستم های مختلف در قالب انعطاف پذیر ایجاد می کنیم. به طور خاص، از یک روش گراف براساس رویکرد حداکثر درخت درختی استفاده می کنیم تا ساختار وابستگی علی را بر اساس نظریه اطلاعات هدایت کند. برای این منظور، به طور کلی مشکلات فرسایش در برآورد علیت اطالعات را در نظر می گیریم و ما یک روش جدید را پیشنهاد می کنیم که محاسبات بیش از حد را شناسایی و حذف می کند. برای پیش بینی گره های فرزند مبتنی بر والدین علت ناشی از آن ما از یک مدل خطی استفاده می کنیم که هدف نزدیک شدن تقریبی روابط کارکردی است. ما علاوه بر وابستگی ها با استفاده از اطلاعات مشروط علی، با اضافه کردن لینک هایی که برآورد گره های فرزند را بهبود می بخشد، بیشتر حساب می کنیم. نتیجه یک رویکرد جامع و انعطاف پذیر برای درک و پیش بینی مجموعه های بزرگی از فرآیندهای باند باند وابسته به یکدیگر است، همانطور که در مجموعه های داده های مصنوعی و واقعی نشان داده می شود.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله  استنتاج عقلانی برای پیش بینی روند تصادفی چند متغیره

چکیده انگلیسی

Numerous real world systems of major interest are modeled as sets of analog continuous stochastic processes with delayed and varying causal relationships. Yet studying their dynamic becomes often difficult, as it involves sensing, understanding and predicting a system of inter-dependent random variables in a given context and over time. In the present work we develop systematic, rigorous and efficient framework to structurally characterize and forecast such systems in a flexible manner. In particular we use a graph method based on a maximum spanning tree approach, to capture the causal dependence structure based on directed information theory. To this end we address the sparsity problem in information causality estimation in general, and we propose a new method that identifies and eliminates redundant calculations. To forecast child nodes based on their inferred causal parents we use a linear model aiming to capture the closest approximation of functional relations. We further account for dependencies using causal conditional information by adding links that improve child nodes estimation. The result is a comprehensive and flexible approach to understanding and predicting large sets of inter-dependent narrowband processes, as we demonstrate on both synthetic and real datasets.