本申請涉及智能分析領(lǐng)域，且更為具體地，涉及一種用于控制變量實驗數(shù)據(jù)的因果分析系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
1、在實驗科學(xué)和數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域，控制變量法被廣泛應(yīng)用于因果關(guān)系的推斷，但現(xiàn)有技術(shù)在處理復(fù)雜實驗數(shù)據(jù)時存在顯著局限性。傳統(tǒng)方法通常依賴于統(tǒng)計假設(shè)檢驗或回歸分析，這些方法對數(shù)據(jù)噪聲的敏感性較高，尤其在多變量、非線性關(guān)聯(lián)的場景下，噪聲干擾易導(dǎo)致偽相關(guān)性的誤判?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)降噪技術(shù)往往采用通用濾波算法（如小波變換或低通濾波），但這類方法難以區(qū)分實驗數(shù)據(jù)中因果信號與隨機噪聲的本質(zhì)差異，可能過度平滑關(guān)鍵因果特征。
2、此外，現(xiàn)有技術(shù)對因果判斷閾值的設(shè)定多依賴經(jīng)驗值或固定標(biāo)準，未建立與數(shù)據(jù)降噪過程動態(tài)聯(lián)動的自適應(yīng)機制，導(dǎo)致在復(fù)雜實驗場景下的魯棒性不足。這些缺陷共同制約了控制變量實驗數(shù)據(jù)分析的準確性和可解釋性，特別是在高噪聲、小樣本或變量交互復(fù)雜的情況下，現(xiàn)有系統(tǒng)難以可靠識別真實的因果關(guān)系。
3、因此，期待一種優(yōu)化的用于控制變量實驗數(shù)據(jù)的因果分析系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題，提出了本申請。本申請的實施例提供了一種用于控制變量實驗數(shù)據(jù)的因果分析系統(tǒng)及方法，其通過結(jié)構(gòu)化映射編碼構(gòu)建因變量與果變量的聯(lián)合表征，采用基于深度學(xué)習(xí)的自監(jiān)督特征蒸餾機制實現(xiàn)噪聲與因果信號的精準剝離，同時建立因果效應(yīng)估計與動態(tài)閾值聯(lián)動的自適應(yīng)決策體系。通過這樣的方式，提升了復(fù)雜實驗場景下的因果分析魯棒性，使得系統(tǒng)既能在保留非線性因果特征的前提下實現(xiàn)精準噪聲抑制，又能通過數(shù)據(jù)降噪與效應(yīng)估計的耦合優(yōu)化自適應(yīng)調(diào)整判斷標(biāo)準，有效降低高維變量交互或小樣本數(shù)據(jù)中的誤判風(fēng)險，為控制變量實驗提供兼具解釋性與可靠性的因果推斷支持。
2、根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種用于控制變量實驗數(shù)據(jù)的因果分析系統(tǒng)，其包括：數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取控制變量實驗數(shù)據(jù)，控制變量實驗數(shù)據(jù)包括{因變量，果變量}的集合；降噪模塊，用于對控制變量實驗數(shù)據(jù)進行噪聲識別和噪聲去除以得到降噪后控制變量實驗數(shù)據(jù)；因果效應(yīng)估計模塊，用于將降噪后控制變量實驗數(shù)據(jù)輸入因果效應(yīng)估計模塊以得到因果效應(yīng)值；因果分析模塊，用于基于因果效應(yīng)值與預(yù)設(shè)閾值之間的比較，確定因變量與果變量之間是否存在因果關(guān)系。
3、根據(jù)本申請的另一個方面，提供了一種用于控制變量實驗數(shù)據(jù)的因果分析方法，其包括：獲取控制變量實驗數(shù)據(jù)，控制變量實驗數(shù)據(jù)包括{因變量，果變量}的集合；對控制變量實驗數(shù)據(jù)進行噪聲識別和噪聲去除以得到降噪后控制變量實驗數(shù)據(jù)；將降噪后控制變量實驗數(shù)據(jù)輸入因果效應(yīng)估計模塊以得到因果效應(yīng)值；基于因果效應(yīng)值與預(yù)設(shè)閾值之間的比較，確定因變量與果變量之間是否存在因果關(guān)系。
4、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請?zhí)峁┑囊环N用于控制變量實驗數(shù)據(jù)的因果分析系統(tǒng)及方法，其通過結(jié)構(gòu)化映射編碼構(gòu)建因變量與果變量的聯(lián)合表征，采用基于深度學(xué)習(xí)的自監(jiān)督特征蒸餾機制實現(xiàn)噪聲與因果信號的精準剝離，同時建立因果效應(yīng)估計與動態(tài)閾值聯(lián)動的自適應(yīng)決策體系。通過這樣的方式，提升了復(fù)雜實驗場景下的因果分析魯棒性，使得系統(tǒng)既能在保留非線性因果特征的前提下實現(xiàn)精準噪聲抑制，又能通過數(shù)據(jù)降噪與效應(yīng)估計的耦合優(yōu)化自適應(yīng)調(diào)整判斷標(biāo)準，有效降低高維變量交互或小樣本數(shù)據(jù)中的誤判風(fēng)險，為控制變量實驗提供兼具解釋性與可靠性的因果推斷支持。
1.一種用于控制變量實驗數(shù)據(jù)的因果分析系統(tǒng)，其特征在于，包括：數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取控制變量實驗數(shù)據(jù)，控制變量實驗數(shù)據(jù)包括{因變量，果變量}的集合；降噪模塊，用于對控制變量實驗數(shù)據(jù)進行噪聲識別和噪聲去除以得到降噪后控制變量實驗數(shù)據(jù)；因果效應(yīng)估計模塊，用于將降噪后控制變量實驗數(shù)據(jù)輸入因果效應(yīng)估計模塊以得到因果效應(yīng)值；因果分析模塊，用于基于因果效應(yīng)值與預(yù)設(shè)閾值之間的比較，確定因變量與果變量之間是否存在因果關(guān)系；其中，降噪模塊，包括：噪聲蒸餾單元，用于基于控制變量實驗數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化映射聯(lián)合編碼特征與變量間全局拓撲先驗信息，對控制變量實驗數(shù)據(jù)進行基于因-果變量特征查詢提示約束的噪聲蒸餾以得到噪聲蒸餾結(jié)果；控制變量實驗數(shù)據(jù)重構(gòu)單元，用于基于噪聲蒸餾結(jié)果，對控制變量實驗數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)重構(gòu)以得到降噪后控制變量實驗數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制變量實驗數(shù)據(jù)的因果分析系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲蒸餾單元，包括：結(jié)構(gòu)化映射編碼子單元，用于對{因變量，果變量}的集合中的各個{因變量，果變量}進行結(jié)構(gòu)化映射編碼以得到因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射聯(lián)合編碼向量的集合；噪聲篩選子單元，用于將因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射聯(lián)合編碼向量的集合輸入基于特征蒸餾機制的噪聲識別和噪聲去除網(wǎng)絡(luò)以得到因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射聯(lián)合編碼向量的篩選集作為噪聲蒸餾結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制變量實驗數(shù)據(jù)的因果分析系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)化映射編碼子單元，用于：基于因變量嵌入矩陣對因變量進行結(jié)構(gòu)化映射以得到因變量嵌入編碼向量；基于果變量嵌入矩陣對果變量進行結(jié)構(gòu)化映射以得到果變量嵌入編碼向量；將因變量嵌入編碼向量和果變量嵌入編碼向量進行級聯(lián)以得到因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射聯(lián)合編碼向量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制變量實驗數(shù)據(jù)的因果分析系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲篩選子單元，包括：變量間先驗信息提取二級子單元，用于將因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射聯(lián)合編碼向量的集合輸入因-果變量先驗信息自監(jiān)督學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)以得到因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射先驗信息聚合編碼向量；待蒸餾變量提取二級子單元，用于從因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射聯(lián)合編碼向量的集合提取第k個因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射聯(lián)合編碼向量作為待蒸餾因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射聯(lián)合編碼特征向量；特征蒸餾二級子單元，用于基于因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射先驗信息聚合編碼向量，對待蒸餾因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射聯(lián)合編碼特征向量進行因-果變量特征查詢提示約束來確定是否對待蒸餾因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射聯(lián)合編碼特征向量進行蒸餾。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制變量實驗數(shù)據(jù)的因果分析系統(tǒng)，其特征在于，所述特征蒸餾二級子單元，包括：特征蒸餾查詢提示三級子單元，用于將待蒸餾因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射聯(lián)合編碼特征向量和因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射先驗信息聚合編碼向量輸入因-果變量特征蒸餾查詢提示網(wǎng)絡(luò)以得到因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射特征蒸餾查詢提示隱性編碼矩陣；特征蒸餾強度計算三級子單元，用于基于因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射特征蒸餾查詢提示隱性編碼矩陣，確定因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射特征蒸餾強度描述符；特征蒸餾判斷三級子單元，用于基于因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射特征蒸餾強度描述符，確定是否對待蒸餾因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射聯(lián)合編碼特征向量進行蒸餾。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制變量實驗數(shù)據(jù)的因果分析系統(tǒng)，其特征在于，所述特征蒸餾強度計算三級子單元，用于：對因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射特征蒸餾查詢提示隱性編碼矩陣進行基于鄰域共情的局部-全局特征融合優(yōu)化以得到優(yōu)化因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射特征蒸餾查詢提示隱性編碼矩陣；對優(yōu)化因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射特征蒸餾查詢提示隱性編碼矩陣進行基于矩陣的跡度量以得到因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射特征蒸餾強度描述符。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制變量實驗數(shù)據(jù)的因果分析系統(tǒng)，其特征在于，所述控制變量實驗數(shù)據(jù)重構(gòu)單元，用于：使用逆向編碼器將因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射聯(lián)合編碼向量的篩選集中的各個因變量-果變量結(jié)構(gòu)化映射聯(lián)合編碼向量映射至數(shù)據(jù)源域以得到降噪后控制變量實驗數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制變量實驗數(shù)據(jù)的因果分析系統(tǒng)，其特征在于，響應(yīng)于因果效應(yīng)值大于或等于預(yù)設(shè)閾值，則判定因變量與果變量之間存在因果關(guān)系；響應(yīng)于因果效應(yīng)值小于預(yù)設(shè)閾值，則判定因變量與果變量之間不存在因果關(guān)系。
9.一種用于控制變量實驗數(shù)據(jù)的因果分析方法，其特征在于，包括：獲取控制變量實驗數(shù)據(jù)，控制變量實驗數(shù)據(jù)包括{因變量，果變量}的集合；對控制變量實驗數(shù)據(jù)進行噪聲識別和噪聲去除以得到降噪后控制變量實驗數(shù)據(jù)；將降噪后控制變量實驗數(shù)據(jù)輸入因果效應(yīng)估計模塊以得到因果效應(yīng)值；基于因果效應(yīng)值與預(yù)設(shè)閾值之間的比較，確定因變量與果變量之間是否存在因果關(guān)系。