WIDS LP

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## Algoritmos de Predicción e Inferencia Causal. 
### Aprendiendo contrafactuales

.right[L. Paloma Rojas-Saunero

**Grupo de Inferencia Causal**

**Departmento de Epidemiología**

]

---
background-image: url(data:image/png;base64,#./figs/ai.jpeg)

---
class: center, middle

![](data:image/png;base64,#figs/correlacion-no-implica-causalidad.png)
---
class: center, middle

.center[

![](data:image/png;base64,#https://media.giphy.com/media/LLx3PCNiEidsNQ58Wj/giphy.gif)

]

---
### Preguntas causales

<br>

- Cuál es la efectividad de un tratamiento para prevenir una enfermedad?

- Ganó Trump por la campaña política en Facebook?

- Cuál fue el impacto de cerrar las escuelas en la tasa de contagio de COVID19?

- Debería dejar mi trabajo actual?

---
background-image: url(data:image/png;base64,#./figs/ladder.jpg)
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background-color: white

.right[**El libro del porqué, Judea Pearl**]

---
### Mundos contrafactuales

.center[
![](data:image/png;base64,#https://media.giphy.com/media/3o7TKVUn7iM8FMEU24/giphy.gif)
]

.right[**Contrafactual:** _acontecimiento que no ha sucedido en el universo actualmente observable pero que podría haber ocurrido. El acontecimiento contrafactual forma parte de un universo posible, mientras que el acontecimiento actual forma parte del universo observado_.]

---

### Notación

- A = 1 si comí &#x1F36B;

- A = 0 si &#x274C;&#x1F36B;

- Y = 1 si aprobé estadística

- Y = 0 si no aprobé estadística

- `\(Y^a\)` es el evento contrafactual bajo A = a

---

### Efecto causal individual

Partiendo de "_Comer chocolate permite aprobar estadística_ "

<br>

.pull-left[

.center[
Si hubiese comido &#x1F36B;, hubiera aprobado estadística.

`\(Y^{a=1} = 1\)`

Si no hubiese comido &#x1F36B;, no hubiera aprobado estadística

`\(Y^{a=0} = 0\)`

]

--
<br>

.pull-right[

<table>
 <thead>
  <tr>
   <th style="text-align:left;"> Persona </th>
   <th style="text-align:right;"> A </th>
   <th style="text-align:right;"> Y </th>
   <th style="text-align:right;"> Ya=1 </th>
   <th style="text-align:right;"> Ya=0 </th>
   <th style="text-align:left;"> Efecto </th>
  </tr>
 </thead>
<tbody>
  <tr>
   <td style="text-align:left;"> Paloma </td>
   <td style="text-align:right;"> 1 </td>
   <td style="text-align:right;"> 1 </td>
   <td style="text-align:right;"> 1 </td>
   <td style="text-align:right;"> 0 </td>
   <td style="text-align:left;"> Si </td>
  </tr>
  <tr>
   <td style="text-align:left;"> Juan </td>
   <td style="text-align:right;"> 0 </td>
   <td style="text-align:right;"> 0 </td>
   <td style="text-align:right;"> 0 </td>
   <td style="text-align:right;"> 0 </td>
   <td style="text-align:left;"> No </td>
  </tr>
  <tr>
   <td style="text-align:left;"> Rosa </td>
   <td style="text-align:right;"> 1 </td>
   <td style="text-align:right;"> 1 </td>
   <td style="text-align:right;"> 1 </td>
   <td style="text-align:right;"> 1 </td>
   <td style="text-align:left;"> No </td>
  </tr>
  <tr>
   <td style="text-align:left;"> Diego </td>
   <td style="text-align:right;"> 0 </td>
   <td style="text-align:right;"> 0 </td>
   <td style="text-align:right;"> 1 </td>
   <td style="text-align:right;"> 0 </td>
   <td style="text-align:left;"> Si </td>
  </tr>
  <tr>
   <td style="text-align:left;"> Lalo </td>
   <td style="text-align:right;"> 0 </td>
   <td style="text-align:right;"> 1 </td>
   <td style="text-align:right;"> 0 </td>
   <td style="text-align:right;"> 1 </td>
   <td style="text-align:left;"> No </td>
  </tr>
</tbody>
</table>

`\(Y^{a=1} = Y^{a=0}\)` para cada persona
]

---
### El problema fundamental de la inferencia causal

<table>
 <thead>
  <tr>
   <th style="text-align:left;"> Persona </th>
   <th style="text-align:left;"> A </th>
   <th style="text-align:left;"> Y </th>
   <th style="text-align:left;"> Ya=1 </th>
   <th style="text-align:left;"> Ya=0 </th>
   <th style="text-align:left;"> Efecto </th>
  </tr>
 </thead>
<tbody>
  <tr>
   <td style="text-align:left;"> Paloma </td>
   <td style="text-align:left;"> 1 </td>
   <td style="text-align:left;"> 1 </td>
   <td style="text-align:left;"> 1 </td>
   <td style="text-align:left;"> ? </td>
   <td style="text-align:left;"> ? </td>
  </tr>
  <tr>
   <td style="text-align:left;"> Juan </td>
   <td style="text-align:left;"> 0 </td>
   <td style="text-align:left;"> 0 </td>
   <td style="text-align:left;"> ? </td>
   <td style="text-align:left;"> 0 </td>
   <td style="text-align:left;"> ? </td>
  </tr>
  <tr>
   <td style="text-align:left;"> Rosa </td>
   <td style="text-align:left;"> 1 </td>
   <td style="text-align:left;"> 1 </td>
   <td style="text-align:left;"> 1 </td>
   <td style="text-align:left;"> ? </td>
   <td style="text-align:left;"> ? </td>
  </tr>
  <tr>
   <td style="text-align:left;"> Diego </td>
   <td style="text-align:left;"> 0 </td>
   <td style="text-align:left;"> 0 </td>
   <td style="text-align:left;"> ? </td>
   <td style="text-align:left;"> 0 </td>
   <td style="text-align:left;"> ? </td>
  </tr>
  <tr>
   <td style="text-align:left;"> Lalo </td>
   <td style="text-align:left;"> 0 </td>
   <td style="text-align:left;"> 1 </td>
   <td style="text-align:left;"> ? </td>
   <td style="text-align:left;"> 1 </td>
   <td style="text-align:left;"> ? </td>
  </tr>
</tbody>
</table>

--
<br>

**Efecto causal promedio:** `\(Pr[Y^{a=1} = 1] = Pr[Y^{a=0} = 1]\)`

---
### Ensayo clínico aleatorizado controlado

.center[

![](data:image/png;base64,#figs/causalidad_asociacion.png)

**Asociación si es causalidad**

]

.footnote[**Hernán MA, Robins JM (2020). Causal Inference: What If**]

---
### Estudios observacionales

.pull-left[

![](data:image/png;base64,#figs/dag.png)

]

.pull-right[
**Supuestos** que nos permitan conectar el mundo contrafactual con el factual.

**Intercambiabilidad**: Medimos todas las otras variables que puedan confundir nuestra asociación?

**Consistencia**: Esta bien definida la variable "comer chocolate"?

**Positividad**

**Sin interferencia**

]

---
class: center, middle

![](data:image/png;base64,#figs/correlation.png)

La inferencia causal nos permite definir **bajo qué _supuestos_ puedo interpretar mis resultados como causales**

Siempre y cuando la **pregunta de investigación sea clara**.

Diseñamos bien nuestro estudio.

---

class::center, middle

.right[

###"_Eres más inteligente que tus datos. <br> Los datos no entienden de causas y efectos; las personas sí._"

**El libro del porqué, Judea Pearl**
]

---
class: middle

### Muchas gracias!