[发明专利]非线性数据因果结构的确定方法和确定装置

权利要求书

1.一种非线性数据因果结构的确定方法，其特征在于，用于确定多个关注变量之间的因果关系，包括：

将所述多个关注变量写入待确认变量集合；

重复以下步骤，直到所述待确认变量集合为空为止：

从i＝1开始到i＝N为止，依次利用所述待确认变量集合中除第i变量之外的其它变量对所述第i变量进行多元变量回归，以得到所述第i变量的第i拟合数据，计算所述第i变量与所述第i拟合数据之间的第i残差，并计算所述第i残差与所述其它变量之间的第i独立性，其中i、N为正整数，N表示所述待确认变量集合中变量的个数；

将与所述待确认变量集合中的各个变量对应的独立性进行相互比较，并将独立性最强的变量的父节点确定为所述待确认变量集合中除该变量之外的其它变量；以及

从所述待确认变量集合中剔除所述独立性最强的变量，并判断所述待确认变量集合是否为空；

从j＝1开始到j＝M为止，依次针对所述多个关注变量中的父节点集合非空的第j变量，重复以下步骤，其中j、M为正整数，M表示父节点集合非空的关注变量的个数：

从k＝1开始到k＝L为止，依次利用第j变量的第j父节点集合中除第k变量之外的其它变量对所述第j变量进行多元变量回归，以得到所述第j变量的第k拟合数据，计算所述第j变量与所述第k拟合数据之间的第k残差，计算所述第k残差与所述第j父节点集合中的所有变量之间的第k独立性，并在所述第k独立性高于设定阈值的情况下，从所述第j父节点集合中剔除所述第k变量，其中k、L为正整数，L表示所述第j父节点集合中变量的个数。

2.一种非线性数据因果结构的确定方法，其特征在于，用于确定多个关注变量之间的因果关系，包括：

从j＝1开始到j＝N、以及从k＝1且k≠j开始到k＝N为止，依次利用第k关注变量对第j关注变量进行两元变量回归，以得到所述第j关注变量的第j拟合数据，计算所述第j关注变量与所述第j拟合数据之间的第j残差，计算所述第k关注变量和所述第j残差之间的第kj最小方差互信息，并将所计算出的第kj最小方差互信息写入分数矩阵的第k行第j列中，其中j、k、N为正整数，N表示所述多个关注变量的个数；

将所述分数矩阵中的各个最小方差互信息进行相互比较，以确定出最小方差互信息最小的元素所在的行k₁和列j₁，并在第k₁关注变量和第j₁关注变量之间添加有向边：所述第k₁关注变量→所述第j₁关注变量，其中k₁、j₁为1和N之间的正整数，并且k₁≠j₁；

重复以下步骤直到添加了N(N-1)/2条边为止：

将所述第k₁关注变量写入用于存储所述第j₁关注变量的父节点的第j₁父节点集合；

从k＝1且k≠j₁、k₁开始到k＝N为止，利用所述第j₁父节点集合中的所有变量和所述第k关注变量对第j₁关注变量进行多元变量回归，以得到所述第j₁关注变量的第j₁拟合数据，计算所述第j₁关注变量与所述第j₁拟合数据之间的第j₁残差，并计算所述第j₁关注变量的父节点和所述第j₁残差之间的最小方差互信息，并将所计算出的最小方差互信息依次写入分数矩阵的第k行第j₁列中，以更新所述分数矩阵的第j₁列；

将更新后的分数矩阵中的各个最小方差互信息进行相互比较，并根据最小方差互信息最小的元素所在的行和列在相关的两个关注变量之间添加有向边；以及

将j₁更新为最小方差互信息最小的元素所在的列，k₁更新为最小方差互信息最小的元素所在的行；

对通过上述步骤得到的表示所述多个关注变量之间因果关系的因果结构图进行剪边操作以去除冗余边。