التضخم: مكتبة بايثون للتوافق السببي الكلاسيكي والكمي

التضخم: مكتبة بايثون للتوافق السببي الكلاسيكي والكمي

عقدة المصدر: 2629942

إيمانويل كريستيان بوجيو1, إيلي وولف2و أليخاندرو بوزاس كيرستجينس3

1ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques، The Barcelona Institute of Science and Technology، 08860 Castelldefels (Barcelona)، Spain
2معهد محيط للفيزياء النظرية ، 31 Caroline St. N. ، Waterloo ، أونتاريو ، كندا ، N2L 2Y5
3Instituto de Ciencias Matemáticas (CSIC-UAM-UC3M-UCM) ، 28049 مدريد ، إسبانيا

تجد هذه الورقة مثيرة للاهتمام أو ترغب في مناقشة؟ Scite أو ترك تعليق على SciRate.

ملخص

نقدم Inflation ، مكتبة Python لتقييم ما إذا كان توزيع الاحتمالات المرصود متوافقًا مع تفسير سببي. هذه مشكلة مركزية في كل من العلوم النظرية والتطبيقية ، والتي شهدت مؤخرًا تطورات كبيرة من مجال عدم التمركز الكمي ، أي في تطوير تقنيات التضخم. التضخم هو مجموعة أدوات قابلة للتوسيع قادرة على حل مشاكل التوافق السببية البحتة وتحسين (استرخاء) مجموعات من الارتباطات المتوافقة في كل من النماذج الكلاسيكية والكمية. تم تصميم المكتبة لتكون معيارية ولديها القدرة على أن تكون جاهزة للاستخدام ، مع الحفاظ على سهولة الوصول إلى الكائنات منخفضة المستوى لإجراء تعديلات مخصصة.

يتمثل أحد التحديات الرئيسية في العلم في تحديد الأسباب الكامنة وراء بعض الارتباطات الملحوظة. هل اللقاح فعال ضد المرض؟ هل رفع الرواتب يشجع الانفاق؟ يمكن صياغة كل هذه الأسئلة وتحليلها باستخدام أدوات الاستدلال السببي ، ولكن غالبًا ما يصعب الإجابة عليها عدديًا. في الآونة الأخيرة ، ظهرت أدوات جديدة في مجال اللا تموضع الكمي ، تسمى طرق التضخم ، والتي تسمح بتخفيف هذه المشاكل الصعبة إلى المشاكل التي يمكن تتبعها عدديًا. نقدم في هذا العمل حزمة Python التي تنفذ مثل هذه الأساليب.

► بيانات BibTeX

ferences المراجع

[1] يهودا بيرل. "السببية: النماذج والاستدلال والاستدلال". صحافة جامعة كامبرج. (2009).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511803161

[2] دان جيجر وكريستوفر ميك. "حذف المحدد الكمي للمشاكل الإحصائية". في بروك. 15 الكونفدرالية. غير مؤكد. ارتيف. انتل. (AUAI ، 1999). صفحة 226-235. (1995). arXiv: 1301.6698.
https: / / doi.org/10.48550 / arXiv.1301.6698
أرخايف: 1301.6698

[3] جين تيان ويهودا بيرل. "على الآثار القابلة للاختبار للنماذج السببية مع المتغيرات الخفية". في بروك. 18 أسيوط. غير مؤكد. ارتيف. انتل. (AUAI ، 2002). صفحة 519-527. (2002). arXiv: 1301.0608.
https: / / doi.org/10.48550 / arXiv.1301.0608
أرخايف: 1301.0608

[4] لويس ديفيد جارسيا ومايكل ستيلمان وبيرند ستورمفيلس. "الهندسة الجبرية لشبكات بايزي". J. سيمب. حاسوب. 39 ، 331–355 (2005). arXiv: رياضيات / 0301255.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.jsc.2004.11.007
arXiv: رياضيات / 0301255

[5] لويس ديفيد جارسيا. "الإحصاء الجبري في اختيار النموذج". في بروك. 20 Conf. غير مؤكد. ارتيف. انتل. (AUAI ، 2004). صفحة 177–184. (2014). arXiv: 1207.4112.
https: / / doi.org/10.48550 / arXiv.1207.4112
أرخايف: 1207.4112

[6] سياران إم لي وروبرت دبليو سبيكنز. "الاستدلال السببي عبر الهندسة الجبرية: اختبارات الجدوى للهياكل السببية الوظيفية مع متغيرين ثنائيين مرصودين". J. الاستدلال السببي 5 ، 20160013 (2017). arXiv: 1506.03880.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1515 / اللجنة المشتركة الدولية-2016-0013
أرخايف: 1506.03880

[7] نيكولاس برونر ودانييل كافالكانتي وستيفانو بيرونيو وفاليريو سكاراني وستيفاني وينر. "بيل nonlocality". القس وزارة الدفاع. فيز. 86 ، 419-478 (2014). arXiv: 1303.2849.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.86.419
أرخايف: 1303.2849

[8] جون س. بيل. "حول مفارقة أينشتاين - بودولسكي - روزين". الفيزياء والفيزياء فيزيكا 1 ، 195-200 (1964).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysicsPhysiqueFizika.1.195

[9] كريستوفر جيه وود وروبرت دبليو سبيكنز. "الدرس المستفاد من خوارزميات الاكتشاف السببية للارتباطات الكمية: تتطلب التفسيرات السببية لانتهاكات عدم المساواة بيل ضبطًا دقيقًا". جديد J. Phys. 17 ، 033002 (2015). arXiv: 1208.4119.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​17/​3/​033002
أرخايف: 1208.4119

[10] رافائيل شافيز ، وريتشارد كينج ، وجوناتان ب.براسك ، وديفيد جروس. "إطار موحد للاسترخاء في الافتراضات السببية في نظرية بيل". فيز. القس ليت. 114 ، 140403 (2015). arXiv: 1411.4648.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.114.140403
أرخايف: 1411.4648

[11] سيريل برانشارد ونيكولاس جيزين وستيفانو بيرونيو. "توصيف الارتباطات غير المحلية التي تم إنشاؤها عن طريق مبادلة التشابك". فيز. القس ليت. 104 ، 170401 (2010). arXiv: 0911.1314.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.104.170401
أرخايف: 0911.1314

[12] سيريل برانشارد ، ودينيس روسيه ، ونيكولاس جيزين ، وستيفانو بيرونيو. "الارتباطات ثنائية البؤر مقابل الارتباطات غير البؤرية في تجارب مبادلة التشابك". فيز. القس أ 85 ، 032119 (2012). arXiv: 1112.4502.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.85.032119
أرخايف: 1112.4502

[13] توبياس فريتز. "ما وراء نظرية بيل: سيناريوهات الارتباط". جديد J. Phys. 14 ، 103001 (2012). arXiv: 1206.5115.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​14/​10/​103001
أرخايف: 1206.5115

[14] توماس سي فريزر وإيلي وولف. "عدم المساواة السببية في التوافق مع الاعتراف بالانتهاكات الكمية في بنية المثلث". فيز. القس أ 98 ، 022113 (2018). arXiv: 1709.06242.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.022113
أرخايف: 1709.06242

[15] توماس فان هيمبيك ، وجوناتان بور براسك ، وستيفانو بيرونيو ، ورافيشانكار راماناثان ، وآنا بيلين ساينز ، وإيلي وولف. "الانتهاكات الكمية في السيناريو الآلي وعلاقتها بسيناريو بيل". الكم 3 ، 186 (2019). arXiv: 1804.04119.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-09-16-186
أرخايف: 1804.04119

[16] أرمين تافاكولي ، وأليخاندرو بوزاس كيرستجينس ، ومينغ شينغ لو ، ومارك أوليفييه رينو. "الجرس عدم التواجد في الشبكات". مندوب البرنامج. فيز. 85 ، 056001 (2022). arXiv: 2104.10700.
https: / / doi.org / 10.1088 / 1361-6633 / ac41bb
أرخايف: 2104.10700

[17] أليخاندرو بوزاس كيرستجينس ، رافائيل رابيلو ، أوكاسز رودنيكي ، رافائيل تشافيس ، دانيال كافالكانتي ، ميغيل نافاسكويس ، وأنطونيو أسين. "ربط مجموعات الترابطات الكلاسيكية والكمية في الشبكات". فيز. القس ليت. 123 ، 140503 (2019). arXiv: 1904.08943.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.140503
أرخايف: 1904.08943

[18] Aditya Kela و Kai Von Prillwitz و Johan Åberg و Rafael Chaves و David Gross. "الاختبارات شبه المحددة للتركيبات السببية الكامنة". IEEE Trans. المشاة. نظرية 66 ، 339-349 (2020). arXiv: 1701.00652.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2019.2935755
أرخايف: 1701.00652

[19] يوهان أبيرغ ورانييري نيري وكريثيانو دوارتي ورافائيل شافيز. "الاختبارات شبه المحددة لطبولوجيا الشبكة الكمومية". فيز. القس ليت. 125 ، 110505 (2020). arXiv: 2002.05801.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.110505
أرخايف: 2002.05801

[20] مينغ شينغ لوه. "عدم مساواة بيل غير الخطية ذات الكفاءة الحسابية للشبكات الكمية". فيز. القس ليت. 120 ، 140402 (2018). arXiv: 1707.09517.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.140402
أرخايف: 1707.09517

[21] مارك أوليفييه رينو ، ويوي وانغ ، وسادرا بوريري ، وسلمان بيجي ، ونيكولاس جيسين ، ونيكولا برونر. "حدود الترابطات في الشبكات لموارد الكم وعدم وجود إشارات". فيز. القس ليت. 123 ، 070403 (2019). arXiv: 1901.08287.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.070403
أرخايف: 1901.08287

[22] إيلي وولف وروبرت دبليو سبيكنز وتوبياس فريتز. "تقنية التضخم للاستدلال السببي مع المتغيرات الكامنة". الاستدلال السببي 7 ، 20170020 (2019). arXiv: 1609.00672.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1515 / اللجنة المشتركة الدولية-2017-0020
أرخايف: 1609.00672

[23] إيلي وولف ، وأليخاندرو بوزاس كيرستجينس ، وماتان جرينبيرج ، ودينيس روسيه ، وأنطونيو أسين ، وميغيل نافاسكويس. "التضخم الكمي: نهج عام للتوافق الكمي السببي". فيز. القس X 11، 021043 (2021). arXiv: 1909.10519.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.021043
أرخايف: 1909.10519

[24] نيكولا جيسين ، وجان دانيال بانكال ، ويو كاي ، وباتريك ريمي ، وأرمين تافاكولي ، وإيمانويل زامبريني كروزيرو ، وساندو بوبيسكو ، ونيكولاس برونر. "القيود المفروضة على عدم التواجد في الشبكات من عدم الإشارة والاستقلالية". نات. كومون. 11 ، 2378 (2020). arXiv: 1906.06495.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-020-16137-4
أرخايف: 1906.06495

[25] أليخاندرو بوزاس كيرستجينس ونيكولاس جيسين وأرمين تافاكولي. "عدم تحديد موقع الشبكة بالكامل". فيز. القس ليت. 128 ، 010403 (2022). arXiv: 2105.09325.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.010403
أرخايف: 2105.09325

[26] أليخاندرو بوزاس كيرستجينز ونيكولاس جيزين ومارك أوليفييه رينو. "أدلة على عدم التمركز الكمي للشبكة في عائلات التوزيعات المستمرة". فيز. القس ليت. 130 ، 090201 (2023). arXiv: 2203.16543.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.130.090201
أرخايف: 2203.16543

[27] إيمانويل كريستيان بوغيو وإيلي وولف وأليخاندرو بوزاس كيرستجينس. "شفرة المصدر للتضخم". زينودو 7305544 (2022).
https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.7305544

[28] فلافيو باكاري ودانييل كافالكانتي وبيتر ويتيك وأنطونيو أسين. "الكشف الفعال عن التشابك المستقل عن الجهاز للأنظمة متعددة الأطراف". فيز. القس X 7 ، 021042 (2017). arXiv: 1612.08551.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021042
أرخايف: 1612.08551

[29] جريج فير ستيج وآرام جالستيان. "سلسلة من الاسترخاء تقيد النماذج المتغيرة المخفية". في وقائع المؤتمر السابع والعشرين حول عدم اليقين في الذكاء الاصطناعي. صفحة 717-726. UAI'11 أرلينغتون ، فيرجينيا ، الولايات المتحدة الأمريكية (2011). مطبعة AUAI. arXiv: 1106.1636.
https: / / doi.org/10.48550 / arXiv.1106.1636
أرخايف: 1106.1636

[30] ميغيل نافاسكويس وإيلي وولف. "تقنية النفخ تحل تمامًا مشكلة التوافق السببي". J. السببية الاستدلال 8 ، 70 - 91 (2020). arXiv: 1707.06476.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1515 / اللجنة المشتركة الدولية-2018-0008
أرخايف: 1707.06476

[31] Laurens T. Ligthart و David Gross. "التسلسل الهرمي للتضخم والتسلسل الهرمي للاستقطاب مكتملان للسيناريو الكمي ثنائي البؤرة" (2022). arXiv: 2212.11299.
أرخايف: 2212.11299

[32] Laurens T. Ligthart و Mariami Gachechiladze و David Gross. "تسلسل هرمي تضخم متقارب للهياكل السببية الكمومية" (2021). arXiv: 2110.14659.
أرخايف: 2110.14659

[33] تشارلز آر هاريس ، ك.جارود ميلمان ، ستيفان جيه فان دير والت ، وآخرون. "برمجة المصفوفة مع NumPy". Nature 585 ، 357–362 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-020-2649-2

[34] آرون ميورير ، كريستوفر ب.سميث ، ماتيوز بابروكي ، وآخرون. "سيمبي: الحوسبة الرمزية في بايثون". بيرج كومبوت. علوم. 3 ، e103 (2017).
https: / / doi.org/ 10.7717 / peerj-cs.103

[35] Pauli Virtanen و Ralf Gommers و Travis E. Oliphant et al. "SciPy 1.0: الخوارزميات الأساسية للحوسبة العلمية في Python". نات. الطرق 17 ، 261-272 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41592-019-0686-2

[36] سيو كوان لام وأنطوان بيترو وستانلي سيبرت. “Numba: مترجم Python JIT المستند إلى LLVM”. في وقائع ورشة العمل الثانية حول البنية التحتية لمجمع LLVM في HPC. LLVM '15 New York، NY، USA (2015). جمعية للآلات البرمجية.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1145 / 2833157.2833162

[37] MOSEK ApS. “MOSEK Fusion API for Python”. https: / / docs.mosek.com/ latest / pythonfusion / index.html (2019).
https: / / docs.mosek.com/ latest / pythonfusion / index.html

[38] يوهان لوفبرج. "YALMIP: صندوق أدوات للنمذجة والتحسين في MATLAB". في وقائع مؤتمر CACSD. تايبيه ، تايوان (2004). url: yalmip.github.io/.
https: / / yalmip.github.io/

[39] ميغيل نافاسكويس وستيفانو بيرونيو وأنطونيو أسين. "ربط مجموعة الارتباطات الكمية". فيز. القس ليت. 98 ، 010401 (2007). arXiv: كوانت ف / 0607119.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.98.010401
أرخايف: ضليع في الرياضيات، وعل / 0607119

[40] ميغيل نافاسكويس وستيفانو بيرونيو وأنطونيو أسين. "التسلسل الهرمي المتقارب للبرامج شبه المحددة التي تميز مجموعة الارتباطات الكمية". جديد J. Phys. 10 ، 073013 (2008). arXiv: 0803.4290.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​10/​7/​073013
أرخايف: 0803.4290

[41] ستيفانو بيرونيو وميغيل نافاسكويس وأنطونيو أسين. "استرخاء متقارب لمشاكل التحسين متعدد الحدود مع المتغيرات غير المتغيرة". SIAM J. Optim. 20 ، 2157-2180 (2010). arXiv: 0903.4368.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1137 / 090760155
أرخايف: 0903.4368

[42] توبياس مورودر وجان دانيال بانكال ويونج تشيرنج ليانج ومارتن هوفمان وأوتفريد جون. "تحديد كمية التشابك المستقل عن الجهاز والتطبيقات ذات الصلة". فيز. القس ليت. 111 ، 030501 (2013). arXiv: 1302.1336.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.111.030501
أرخايف: 1302.1336

[43] أليخاندرو بوزاس كيرستجينس. "معلومات الكم خارج المعلومات الكمومية". أطروحة دكتوراه. جامعة بوليتيكنيكا دي كاتالونيا. (2019). url: http: / / hdl.handle.net/ 10803/667696.
HTTP: / / hdl.handle.net/ 10803،667696 / XNUMX

[44] ن. ديفيد ميرمين. "إعادة النظر في ألغاز الكم". عامر. J. فيز. 58 ، 731-734 (1990).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1119 / 1.16503

[45] باولو أبيوسو ، وتاماس كريفاتشي ، وإيمانويل كريستيان بوغيو ، ومارك أوليفييه رينو ، وأليخاندرو بوزاس كيرستجينس ، وأنطونيو أسين. "عدم تموضع الفوتون المفرد في الشبكات الكمومية". فيز. القس البحث 4 ، L012041 (2022). arXiv: 2108.01726.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.4.L012041
أرخايف: 2108.01726

[46] ماريامي جاتشيلادزه ونيكولاي ميكلين ورافائيل شافيز. "قياس التأثيرات السببية في وجود سبب كمومي مشترك". فيز. القس ليت. 125 ، 230401 (2020). arXiv: 2007.01221.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.230401
أرخايف: 2007.01221

[47] إيريس أغريستي ، دافيد بوديريني ، ليوناردو جويريني ، ميشيل مانكوسي ، جونزالو كارفاتشو ، لياندرو أوليتا ، دانيال كافالكانتي ، رافائيل شافيز ، وفابيو سيارينو. "توليد العشوائية المعتمد التجريبي المعتمد على الجهاز مع بنية سببية فعالة". كومون. فيز. 3 ، 110 (2020). arXiv: 1905.02027.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s42005-020-0375-6
أرخايف: 1905.02027

[48] إيريس أغريستي ، دافيد بوديريني ، بياتريس بولاتشي ، نيكولاي ميكلين ، ماريامي جاتشيلادزي ، أليسيا سوبرانو ، إيمانويل بولينو ، جورجيو ميلاني ، جونزالو كارفاتشو ، رافائيل شافيز ، وفابيو سكيارينو. "اختبار تجريبي للتأثيرات الكمومية السببية". علوم. حال. 8 ، إي بي إم 1515 (2022). arXiv: 2108.08926.
https: / / doi.org/ 10.1126 / sciadv.abm1515
أرخايف: 2108.08926

[49] شين مانسفيلد وتوبياس فريتز. "مفارقة هاردي غير المحلية والظروف الممكنة لغير المحلية". وجد. فيز. 42 ، 709-719 (2012). arXiv: 1105.1819.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s10701-012-9640-1
أرخايف: 1105.1819

[50] دينيس روسيه وفيليبي مونتيليجري مورا وجان دانيال بانكال. "RepLAB: نهج حسابي / عددي لنظرية التمثيل". في نظرية الكم والتناظر. الصفحات 643-653. سلسلة CRM في الفيزياء الرياضية. وقائع الندوة الدولية الحادية عشرة ، مونتريال ، سبرينغر (11). arXiv: 2021.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-030-55777-5_60
أرخايف: 1911.09154

[51] كيم تشوان توه ، ومايكل ج.تود ، وريها هـ. توتنكو. "SDPT3 - حزمة برامج MATLAB للبرمجة شبه المحددة". الأمثل. Metods Softw. 11 ، 545-581 (1999).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1080 / 10556789908805762

[52] ستيفن دياموند وستيفن بويد. "CVXPY: لغة نمذجة مضمنة في Python لتحسين محدب". J. ماخ. يتعلم. الدقة. 17 ، 1-5 (2016). arXiv: 1603.00943.
https: / / doi.org/10.48550 / arXiv.1603.00943
أرخايف: 1603.00943

[53] بريندان أودونوغو وإريك تشو ونيل باريك وستيفن بويد. "SCS: تقسيم حلال مخروطي". https: / / github.com/ cvxgrp / scs (2021).
https: / / github.com/ cvxgrp / scs

[54] Gurobi Optimization، LLC. "دليل Gurobi Optimizer المرجعي". https: / / www.gurobi.com (2022).
https: / / www.gurobi.com

[55] Guillaume Sagnol و Maximilian Stahlberg. "PICOS: واجهة Python لأدوات حل التحسين المخروطي". J. البرمجيات مفتوحة المصدر. 7 ، 3915 (2022).
https: / / doi.org/ 10.21105 / joss.03915

[56] مارتن س. أندرسن ، يواكيم دال ، وليفن فاندنبرغي. "CVXOPT: برنامج Python لتحسين محدب". http: / / cvxopt.org/ (2015).
http: / / cvxopt.org/

[57] دانيال بروش وإتيان دي كليرك. "الحد من تناسق الأردن لتحسين الشكل المخروطي على المخروط غير السلبي المضاعف: النظرية والبرمجيات". الأمثل. طرق Softw. 37 ، 2001-2020 (2022). arXiv: 2001.11348.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1080 / 10556788.2021.2022146
أرخايف: 2001.11348

دليلنا يستخدم من قبل

[1] روبن لورينز وشون تال ، "النماذج السببية في المخططات التسلسلية" ، أرخايف: 2304.07638, (2023).

الاستشهادات المذكورة أعلاه من إعلانات ساو / ناسا (تم آخر تحديث بنجاح 2023-05-05 01:00:09). قد تكون القائمة غير كاملة نظرًا لأن جميع الناشرين لا يقدمون بيانات اقتباس مناسبة وكاملة.

On خدمة Crossref's cited-by service لم يتم العثور على بيانات حول الاستشهاد بالأعمال (المحاولة الأخيرة 2023-05-05 01:00:08).

الطابع الزمني:

اكثر من مجلة الكم