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causal inference
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Thursday, January 9, 2020

表示的重要性

表示问题必须优先于获取问题。如果缺少问题的表示方法,我们也就不知道如何存储信息以供使用。人工智能对认知研究的一个主要贡献就是确立表示第一,获取第二的范式。

通常,在寻求一个好的表示方法的过程中,关于如何获取知识的洞见就会自然产生,无论这种洞见是来自数据,还是来自程序员。

人类的大脑肯定拥有某种简洁的信息表示方式,同时还拥有某种十分有效的程序用以正确解释每个问题,并从存储的信息表示中提取正确答案。我们需要给机器装备同样高效的表示信息和提取答案的算法,因果图和因果推断就派上了用场。

打破规则

计算机不能理解因果关系,我们必须教会它如何打破规则,让它理解观察到某事件使某事件发生之间的区别。

我们需要告诉计算机:无论何时,如果你想使某事发生,那就删除因果图中指向该事的所有箭头,之后继续根据逻辑规则进行分析。这样做的原因很简单:使某事发生就意味着将它从所有其他影响因子中解放出来,并使它受限于唯一的影响因子——能强制其发生的那个因子。

计算机能够进行因果推理的前提是,计算机懂得有选择地打破逻辑规则。

概率的重要性

构建因果模型不仅仅是画箭头,箭头背后还隐藏着概率。当我们绘制一个从 X 指向 Y 的箭头时,我们是在暗指,某些概率规则或函数具体说明了如果 X 发生改变,Y 将如何变化。在某些情况下我们可能知道这个规则具体是什么,但更多时候,我们不得不根据数据来对这个规则进行估计。因果革命最有趣的特点之一就是,在许多情况下,我们可以对这些完全不确定的数学细节置之不理。通常情况下,因果图自身的结构就足够让我们推测出各种因果关系和反事实关系:简单的或复杂的、确定的或概率的、线性的或非线性的。

概率与因果关系

概率能将我们对静态世界的信念进行编码,而因果论则告诉我们,当世界被改变时(无论改变是通过干预还是通过想象实现的),概率是否会发生改变以及如何改变。