После извержения вулкана Пинатубо учёные сделали семь снимков атмосферы. На каждом снимке — карта концентраций разных веществ. Нужно понять, какое вещество в какое превращается. Но как вывести причину из семи кадров, если веществ больше, чем моментов времени?
M-CaStLe смотрит на каждую точку карты и её восемь соседей. Такой набор из девяти клеток называется окрестностью. На карте таких окон тысячи, и все они считаются повторами одного и того же механизма. Вместо семи наблюдений во времени метод получает тысячи наблюдений в пространстве. Каждое окно — как взгляд в один и тот же часовой механизм с разных сторон.
Метод проверили на искусственных данных, где истинные связи известны. Он находил их с точностью выше 0.9. Для данных Пинатубо M-CaStLe восстановил цепочку: газ SO2 превращается в H2SO4, а затем в SO4. Обычный анализ усреднённых рядов не нашёл ни одной связи. На данных Эль-Ниньо метод показал, что температура океана влияет на конвекцию, но не наоборот.
Семь снимков неба оказались достаточными, чтобы увидеть скрытые шестерёнки. Тысячи окон в один и тот же механизм складываются в чёткую картину причин.
Для данных Пинатубо при 7 временных срезах M-CaStLe получил 5488 эффективных выборок на каждую переменную — это в 769 раз больше, чем исходное число наблюдений во времени.