[发明专利]用于估计观测变量之间的因果关系的方法、装置和系统

权利要求书

1.一种用于估计观测变量之间的因果关系的方法，包括：

响应于接收到针对多个观测变量其中至少一部分的专家知识，将所述专家知识转换为所述多个观测变量的因果关系目标式所需要满足的约束；以及

利用所述观测变量的观测数据，通过稀疏因果关系推理，在有向无环图的约束和从所述专家知识转换得到的所需要满足的约束下，对所述因果关系目标式进行最优化求解，以估计所述观测变量之间的因果关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述专家知识包括边约束、路径约束、充分条件、必要条件其中任何一个或多个。

3.根据权利要求2所述的方法，其中针对所述边约束，执行以下转换其中至少一个：

将两个观测变量之间的直接原因转换为针对相应两个节点之间的父子关系的约束；

将两个观测变量之间无直接原因转换为针对相应两个节点之间不存在父子关系的约束；以及

将两个观测变量之间的直接互相关转换为在相应两个节点之间存在互为父子关系的约束。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中针对所述路径约束，执行以下转换其中至少一个：

将两个观测变量之间的间接原因转换为针对位于相应两个节点之间的路径上的任意第三点与所述相应两个节点中的终点之间的父子关系的约束；

将两个观测变量之间无间接原因转换为针对位于相应两个节点之间的路径上的任意第三点与所述相应两个节点中的终点之间不存在父子关系的约束；

将两个观测变量之间的间接互相关转换为所述两个观测变量之间的间接原因、以及所述两个观测变量之外的第三观测变量与所述两个观测变量中每一个之间均存在间接原因，并按照间接原因对其进行转换；以及

将两个观测变量之间的相互独立性转换为所述两个观测变量之间无间接原因、以及所述两个观测变量之外的第三观测变量最多仅与所述两个观测变量其中一个之间存在间接原因，并按照无间接原因和间接原因对其进行转换。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其中针对所述充分条件：将两个观测变量之间的充分条件关系转换为所述两个观测变量之间的直接原因，并按照直接原因进行转换。

6.根据权利要求2或3所述的方法，其中针对所述必要条件，将两个观测变量之间的必要条件关系转换为对所述两个相应节点之间的边的指向的约束。

7.根据权利要求2或3所述的方法，还进一步包括：基于两个观测变量之间的必要条件关系，在所述因果关系目标式对相应观测变量的表示进行调整。

8.一种用于估计观测变量之间的因果关系的装置，包括：

专家知识转换模块，被配置为响应于接收到针对多个观测变量其中至少一部分的专家知识，将所述专家知识转换为所述多个观测变量的因果关系目标式所需要满足的约束；以及

因果推理模块，被配置为利用所述观测变量的观测数据，通过稀疏因果关系推理，在有向无环图的约束和从所述专家知识转换得到的所需要满足的约束下，对所述因果关系目标式进行最优化求解，以估计所述观测变量之间的因果关系。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述专家知识包括边约束、路径约束、充分条件、必要条件其中任何一个或多个。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述专家知识转换模块被配置为针对所述边约束，执行以下转换其中至少一个：

将两个观测变量之间的直接原因转换为针对相应两个节点之间的父子关系的约束；

将两个观测变量之间无直接原因转换为针对相应两个节点之间不存在父子关系的约束；以及

将两个观测变量之间的直接互相关转换为在相应两个节点之间存在互为父子关系的约束。