Імовірнісна структурна причинно-наслідкова модель (SCM) визначається як кортеж де - це набір зовнішніх змінних, - набір ендогенних змінних, - набір структурні рівняння, визначає значення кожної ендогенної змінної і розподілу ймовірностей по області .U V F P ( U ) UМ= ⟨ U, V, F, С( U) ⟩UVЖП( U)U
У SCM ми представляємо ефект втручання на змінну субмоделем де вказує на те, що структурне рівняння для замінено новим рівнянням інтервенції. Наприклад, атомне втручання встановлення змінної на певне значення ---, як правило, позначається ---, полягає в заміні рівняння для рівнянням .М х = ⟨ U , V , Р х , Р ( У ) ⟩ Р х Х Х х д о ( Х = х ) Х Х = хХМх= ⟨ U, V, Fх, С( U) ⟩ЖхХХхгo ( X= х )ХХ= х
Щоб зрозуміти ідеї, уявіть непараметричну структурну причинно-наслідкову модель визначену такими структурними рівняннями:М
Z=UzX=f(Z,Ux)Y=g(X,Z,Uy)
Де порушення мають деякий розподіл ймовірностей . Це індукує розподіл ймовірності над ендогенними змінними , зокрема, умовного розподілу заданого , .P ( U ) P M ( Y , Z , X ) Y X P M ( Y | X )UP(U)PM(Y,Z,X)YXPM(Y|X)
Але зауважте є «наглядовою» розподіл даного в контексті моделі . Який був би вплив на розподіл якщо ми втрутились у встановивши його на ? Це не що інше, як розподіл ймовірностей індукований модифікованою моделлю :Y X M Y X x Y M xPM(Y|X)YXMYXxYMx
Z=UzX=xY=g(X,Z,Uy)
Тобто інтервенційна ймовірність якщо ми встановимо , задається ймовірністю, індукованою в підмоделі , тобто і зазвичай позначається . Оператор дає зрозуміти, що ми обчислюємо ймовірність в підмоделі, де є інтервенційна установка дорівнює , що відповідає перекриттю структурного рівняння з рівнянням .X = x M x P M x ( Y | X = x ) P ( Y | d o ( X = x ) ) d o ( X = x ) Y X x X X = xYX=xMxPMx(Y|X=x)P(Y|do(X=x))do(X=x)YXxXX=x
Мета багатьох аналізів - знайти, як виразити інтервенційний розподіл з точки зору спільної ймовірності спостережного (доінтервенційного) розподілу.P(Y|do(X))
робити числення
Робити-числення це не те ж саме, що і оператора. Робити-числення складається з трьох правил виведення до допомоги «масаж» розподіл ймовірностей після втручання і отримати з точкою зору спостережень розподілу (до втручання). Отже, замість того, щоб робити введення вручну, як, наприклад, у цьому питанні, ви можете дозволити алгоритму виконувати виводи та автоматично надати непараметричне вираз для ідентифікації ваших причинно-наслідкових запитів ( і до-обчислення є повним для рекурсивної непараметричної структурної причини моделі ).P ( Y | d o ( X ) )do(⋅)P(Y|do(X))