Книга Почему
 Первое издание (США) | |
| Авторы | Джудея Перл и Дана Маккензи |
|---|---|
| Язык | Английский |
| Предметы | Причинность , Причинный вывод , Статистика |
| Издатель | Базовые книги (США) Пингвин (Великобритания) |
Дата публикации | 2018 |
| ISBN | 9780141982410 |
| Предшественник | Причинно-следственный вывод в статистике: учебник для начинающих |
Книга «Почему: новая наука о причинах и следствиях» — научно-популярная книга ученого-компьютерщика Джуди Перл и писательницы Даны Маккензи, вышедшая в 2018 году. Книга исследует тему причинности и причинных выводов со статистической и философской точек зрения для широкой аудитории.
Резюме [ править ]
 | этом разделе Возможно, в слишком много заголовков подразделов . ( февраль 2021 г. ) |
Книга состоит из десяти глав и введения.
: Разум данных Введение важнее
Во введении описывается неадекватность статистических методов начала 20-го века при формулировании утверждений о причинно-следственных связях между переменными. Затем авторы описывают то, что они называют «причинной революцией», которая началась в середине 20-го века и предоставила новые концептуальные и математические инструменты для описания причинных связей.
Лестница причинности Глава 1 :
В главе 1 представлена «лестница причинности» — диаграмма, используемая для иллюстрации трех уровней причинных рассуждений. Первый уровень называется «Ассоциация», на котором обсуждаются ассоциации между переменными. Такие вопросы, как «связана ли переменная X с переменной Y?» можно ответить на этом уровне. Однако, что особенно важно, причинно-следственная связь не используется. Примером рассуждения на этом первом уровне является наблюдение, что крик петуха связан с восходом солнца. Однако такого рода рассуждения не могут описать причинно-следственные связи. Например, мы не можем сказать, заставляет ли петух кукарекать восход солнца или петух заставляет восход солнца. Многие статистические инструменты начала 20-го века, такие как корреляция и регрессия, работают на этом уровне.
Второй уровень (или «ступенька») на лестнице причинно-следственной связи называется «Вмешательство». Рассуждения на этом уровне отвечают на вопросы вида: «Если я сделаю вмешательство X, как это повлияет на вероятность результата Y?». Например, вопрос «Повышает ли курение риск развития рака легких?» существует на втором уровне причинно-следственной лестницы. Этот тип рассуждений привлекает причинно-следственную связь и может быть использован для исследования большего количества вопросов, чем рассуждения первой ступени.
Третья ступенька лестницы причинно-следственных связей называется «Контрфактические события» и включает в себя ответы на вопросы, которые спрашивают, что могло бы быть, если бы обстоятельства были иными. Такие рассуждения привлекают причинность в большей степени, чем предыдущий уровень. Пример контрфактического вопроса, приведенного в книге: «Был бы Кеннеди жив, если бы Освальд не убил его?»
2: От пиратов к морским свинкам : генезис причинного вывода Глава
Глава 2 начинается с краткого обзора вклада Фрэнсиса Гальтона и Карла Пирсона в развитие статистики в конце XIX — начале XX веков. Авторы обвиняют Гальтона в том, что он держит изучение статистики на первой ступени лестницы причинности и препятствует любому обсуждению причинности в статистике. Причинно-следственный анализ с использованием диаграмм пути затем представлен посредством объяснений работы Сьюэлла Райта .
: преподобный встречается с мистером Холмсом Байес 3: От доказательств к причинам Глава
Глава 3 представляет собой введение в теорему Байеса . Затем байесовские сети вводятся . Наконец, обсуждаются связи между байесовскими сетями и причинными диаграммами.
Уничтожение скрытой переменной Глава 4: Смешение и распутывание, или
В этой главе представлена идея смешивания и описывается, как можно использовать причинно-следственные диаграммы для выявления мешающих переменных и определения их влияния. Перл объясняет, что рандомизированные контролируемые исследования (РКИ) можно использовать для того, чтобы свести на нет эффект искажающих факторов, но показывает, что при наличии причинно-следственной модели искажающих факторов не обязательно проводить РКИ для получения результатов.
5: Дымные дебаты: ситуацию проясняем Глава
В этой главе используется исторический подход к вопросу «вызывает ли курение рак легких?», фокусируясь на аргументах Авраама Лилиенфельда , Джейкоба Йерушалми, Рональда Фишера и Джерома Корнфилда . Авторы объясняют, что, хотя курение сигарет явно коррелирует с раком легких, некоторые, такие как Фишер и Йерушалми, считали, что эти две переменные смешиваются, и выступали против гипотезы о том, что сигареты вызывают рак. Затем авторы объясняют, как причинно-следственные рассуждения (развитые в остальной части книги) могут быть использованы для доказательства того, что сигареты действительно вызывают рак.
Глава 6: Множество парадоксов! [ редактировать ]
В этой главе рассматривается несколько парадоксов, в том числе проблема Монти Холла , парадокс Симпсона , парадокс Берксона и парадокс Лорда . Авторы показывают, как эти парадоксы можно разрешить с помощью причинно-следственных рассуждений.
пределами корректировки: покорение горы Интервенция 7: За Глава
В этой главе рассматривается «вторая ступенька» причинно-следственной лестницы, представленной в главе 1. Авторы описывают, как использовать причинно-следственные диаграммы для определения причинного воздействия вмешательств (например, курения) на исходы (например, рак легких). В качестве инструментов для этого вводятся «критерий входной двери» и «исчисление результатов». Глава завершается двумя примерами, которые используются для ознакомления с использованием инструментальных переменных для оценки причинно-следственных связей. Во-первых, это открытие Джона Сноу , что холера возникает из-за антисанитарного водоснабжения. Второе — это взаимосвязь между уровнем холестерина и вероятностью сердечного приступа.
Глава 8: Контрафакты: добывающие миры, которые могли бы быть [ править ]
В этой главе исследуется третья ступенька лестницы причинности: контрфакты. В главе представлены «структурно-каузальные модели», которые позволяют рассуждать о контрфактах так, как этого не позволяет традиционная (непричинная) статистика. Затем исследуются возможности применения контрфактических рассуждений в области климатологии и права.
Глава 9: Посредничество: поиск механизма [ править ]
В этой главе обсуждается посредничество: механизм, с помощью которого причина приводит к следствию. Авторы обсуждают работу Барбары Стоддард Беркс о причинах развития интеллекта у детей, политику «алгебры для всех» государственных школ Чикаго и использование жгутов для лечения боевых ранений.
большие вопросы 10: Большие данные, искусственный интеллект и Глава
В последней главе обсуждается использование причинно-следственных рассуждений в больших данных и искусственном интеллекте (ИИ), а также философская проблема, которую ИИ должен будет отражать в своих собственных действиях, что требует контрфактических (и, следовательно, причинных) рассуждений.
Отзывы [ править ]
Научное обоснование, выдержки, опечатки и список из 37 рецензий на «Книгу почему» представлены на веб-странице Judea Pearl. [1]
Рецензия на «Книгу «Почему»» была написана Джонатаном Ни в The New York Times . Рецензия была положительной: Ни назвал книгу «поучительной». Однако он описывает некоторые части книги как «сложные», заявляя, что книга «не всегда полностью доступна читателям, которые не разделяют любовь автора к уравнениям». [2]
Тим Модлин дал книге неоднозначную рецензию в The Boston Review , назвав ее «великолепным обзором современного состояния причинного анализа». Однако Модлин критикует включение «контрфактических явлений» в качестве отдельной ступеньки «лестницы причинно-следственной связи», заявляя, что «[c] контрфактические явления настолько тесно переплетены с причинными утверждениями, что невозможно мыслить причинно, но не контрфактически». Модлин также критикует раздел о свободе воли за «неточность и незнание философской литературы». Наконец, он указывает на работу нескольких ученых (в том числе Кларка Глаймура ), которые разработали идеи, аналогичные идеям Перла, и утверждает, что Перл «мог бы сэкономить буквально годы усилий, если бы он был проинформирован об этой работе». [3] В опровержение Перл отмечает, что в то время он был близко знаком с этой работой.
Зои Хакетт, пишущая в журнале Chemistry World , дала «Книге Почему» положительную рецензию с оговоркой, что «[она] требует концентрации и прилежных усилий для решения невероятных статистических проблем, изложенных в тексте». Обзор завершается заявлением, что «[т] его книга является обязательной для любого серьезного студента, изучающего философию науки, и ее следует обязательно прочитать на любом курсе статистики на первом курсе бакалавриата». [4]
Лиза Р. Голдберг написала подробный технический обзор в «Извещениях Американского математического общества» . [5]
Ссылки [ править ]
- ^ Информационная страница Джудеи Перл «Книга почему» , http://bayes.cs.ucla.edu/WHY/
- ^ «Обзор: Книга «Почему исследует науку о причине и следствии»» . Нью-Йорк Таймс . 1 июня 2018 г.
- ^ Тим Модлин (4 сентября 2019 г.). «Почему мир» . Бостонское обозрение .
- ^ Зои Хакетт (18 января 2019 г.). «Книга «Почему: Новая наука о причине и следствии»» . Химический мир .
- ^ Лиза Р. Голдберг (август 2019 г.). «Книга почему» (PDF) . Уведомления Американского математического общества .