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arXiv 2210.16751cs.AIcs.LO
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通过模态逻辑形式化统计因果性

Formalizing Statistical Causality via Modal Logic

AIST(产业技术综合研究所);PRESTO, JST(日本科学技术振兴机构 战略性研究推进项目);Tokyo Institute of Technology(东京工业大学);Kyoto University(京都大学)

Yusuke Kawamoto, Tetsuya Sato, Kohei Suenaga

AI总结:

本文提出形式语言 StaCL,利用面向干预的模态算子描述可能世界中概率分布的因果性质,并以公理推导 Pearl 的 do-calculus 规则,从而规范和解释统计因果推断。

摘要:

我们提出一种用于描述和解释统计因果性的形式语言。具体而言,我们定义了 Statistical Causality Language(StaCL,统计因果语言),用于表达因果效应并规定因果推断的要求。StaCL 引入用于干预的模态算子,以表达 Kripke 模型中不同可能世界里概率分布之间的因果性质。我们使用 StaCL 公式将概率分布、干预和因果谓词的公理形式化。这些公理具有足够的表达能力,能够推导出 Pearl 的 do-calculus 规则。最后,我们通过示例证明,StaCL 可用于规定并解释统计因果推断的正确性。

英文摘要:

We propose a formal language for describing and explaining statistical causality. Concretely, we define Statistical Causality Language (StaCL) for expressing causal effects and specifying the requirements for causal inference. StaCL incorporates modal operators for interventions to express causal properties between probability distributions in different possible worlds in a Kripke model. We formalize axioms for probability distributions, interventions, and causal predicates using StaCL formulas. These axioms are expressive enough to derive the rules of Pearl's do-calculus. Finally, we demonstrate by examples that StaCL can be used to specify and explain the correctness of statistical causal inference.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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