为什么-关于因果关系的新科学

本书特色

①本书主要作者朱迪·珀尔为人工智能业界权威，被称为AI领域的“贝叶斯网络之父”，于2011年获得图灵奖。 ②本书致力于建立并完善一个全新的因果关系学科体系，在整个科学界掀起一场“因果革命”。 ③引领人工智能的未来发展，让人工智能回答人类之所以成为人类的那个问题：为什么？借助因果关系理论颠覆传统理论范式，从发现关联、阐释数据的神经网络和深度学习，跃升至揭示关联与数据背后的深层逻辑的因果关系模型，赋予人工智能以真正的人类智慧甚至道德意识，让人工智能与人类能在彼此合作的基础上打造一个更好的未来世界。

内容简介

在本书中，人工智能领域的**专家朱迪亚·珀尔及其同事领导的因果关系革命突破多年的迷雾，厘清了知识的本质，确立了因果关系研究在科学探索中的核心地位。

而因果关系科学真正重要的应用则体现在人工智能领域。作者在本书中回答的核心问题是：如何让智能机器像人一样思考？换言之，“强人工智能”可以实现吗？借助因果关系之梯的三个层级逐步深入地揭示因果推理的本质，并据此构建出相应的自动化处理工具和数学分析范式，作者给出了一个肯定的答案。作者认为，今天为我们所熟知的大部分机器学习技术，都建基于相关关系，而非因果关系。要实现强人工智能，乃至将智能机器转变为具有道德意识的有机体，我们就必须让机器学会问“为什么”，也就是要让机器学会因果推理，理解因果关系。或许，这正是我们能对准备接管我们未来生活的智能机器所做的*有意义的工作

前言

前言

大约20年前，在为我的书《因果论》(Causality, 2000)作序时，我发表了一句颇为很大胆的定论，以致朋友们都劝我低调行事。“因果论经历了一次重大转变，”我写道，“从一个笼罩着神秘色彩的概念转变为一个具有明确语义和逻辑基础的数学对象。悖论和争议得以解决，模棱两可的概念得以阐明，那些依赖于因果信息、长期被认为是形而上的或无法解决的实际问题，现在已经可以借助初等数学加以解决了。简言之，因果论已经完成了数学化。”

如今读到这段话，我自觉当时还是有些短视了。我所描述的“转变”被证明是一场改变了诸多科学理念的“革命”，现在，很多人称之为“因果革命”，而它在学术圈激起的波澜正蔓延至教育和应用领域。我相信，眼下是向更多读者分享它的大好时机。

我在这本书中力图完成一个三位一体的使命：首先，用非数学的语言阐述因果革命的知识内涵，说明它将怎样影响我们的生活和未来。其次，分享在解决重要的因果问题时，我们的科学家前辈走过的英勇征程，无论成败，这些故事都值得讲述。

*后，回溯因果革命在人工智能领域的发源地，目的是向你介绍如何开发出用我们的母语——因果语言进行交流的机器人。新一代机器人应该能够向我们解释事情为何发生，为何以它们选择某种方式做出反应，以及大自然为何以这样而非那样的方式运作。一个更雄心勃勃的目标是，它们也应该能够让我们进一步认识人类自身：我们的思维为什么以这样的方式运行，以及理性思考原因和结果、信任和遗憾、目的和责任究竟意味着什么。

在我书写各种公式时，我很清楚我的读者是谁。但是当我为大众写作时，情况就不一样了——对我来说这是一次全新的冒险。这种新的体验很奇特，但它可以说是我生命中令我收获*大的一场自我教育之旅。我需要用读者的语言组织思路，猜测读者的背景、可能提出的问题和给出的反应，这让我比我在写作此书之前对所有那些公式的探索都更能加深我对因果论的理解。

为此，我将永远感激你，我的读者。我希望你能与我一样迫不及待地去寻求答案

节选

相关资料

“你是否曾经对相关关系和因果关系的问题感到疑惑？这部内容精彩的著作对此问题给出了一个富有启发性的答案，且读来妙趣横生。”

——丹尼尔·卡尼曼，诺贝尔经济学奖得主，《思考，快与慢》作者

“在过去的30年间，珀尔所取得的成就为人工智能领域的进步提供了理论基础……他重新定义了‘思维机器’这一术语。”

——温顿·瑟夫，“互联网之父”之一，谷歌副总裁兼首席互联网专家，2004年图灵奖获得者

“如果因果关系不等于相关关系，那它是什么？感谢朱迪亚·珀尔划时代的研究成果，我们现在对这一问题有了精确的答案。如果你想要理解世界的运行方式，那么这本引入入胜、充满阅读乐趣的著作就是一个很好的起点。”

——佩德罗·多明戈斯，华盛顿大学计算机科学教授，《**算法》作者

“朱迪亚·珀尔一直是人工智能革命的心脏和灵魂，更广义地说，他是计算机科学革命的心脏和灵魂。”

——埃里克·霍维茨，微软研究实验室主任兼常务董事

“如果把一个学科的疆域比喻为一个不规则多边形，那么多边形的所有顶点就定义了这个学科的边界。这本书的内容代表人工智能学科在因果推理方面的一个‘顶点’。突破性创新必然发生在所有‘顶点’划定的学科边界之外，而‘热点’则往往在边界之内。不了解‘顶点’，就难以展开突破性创新。”

——陈小平，中国科学技术大学机器人实验室主任

“尤瓦尔·赫拉利在《人类简史》中指出，人类进化史上的**次认知革命以发展出“想象不存在的事物”的能力为标志，《为什么》一书则更进一步提出，正是在这一能力的基础之上，人类发展出了因果思维。从原始部落组织狩猎行动，到孟德尔的基因遗传特征分析，从吸烟是否致癌的争辩到强人工智能是否可能实现的大讨论，无一不需要因果思维的指引。”

——罗振宇，得到App创始人

“真正的人工智能必须拥有什么能力？珀尔认为，要实现人工智能，就必须让机器具备因果推断能力。珀尔只手推动了人工智能领域的因果革命，面向大众读者推出《为什么》一书，这是一部关于人工智能与因果推断的科普之作，也是一部哲学与科学交相辉映之作。珀尔将技术与思想融为一体，系统阐述了因果关系之梯的三个层级。毫无疑问，该书将和《自私的基因》一样成为我们这个时代的经典之作。”

——梅剑华，山西大学哲学社会学院教授，现代外国哲学学会理事

“人类本能地想要寻找事物之间的因果关系，却长久地陷于迷雾之中。珀尔的《为什么》和卡尼曼的《思考，快与慢》一样，也是石破天惊、开辟鸿蒙的巨作，这本书介绍了新兴的因果推断科学，直达人工智能学科的前沿。阅读这本书，不仅能拓宽你的思维广度，而且能增加你的思维维度。”

——-何帆，上海交通大学安泰经济与管理学院教授，《变量》作者

“颇具启发性……珀尔教授在《为什么》一书中将其对于发现因果关系这一新科学的喜悦以及对于他的学生和同事所做工作的自豪感完全体现了出来……这本书不仅为广大读者们上了关于科学思想发展史的宝贵一课，也为相关领域的从业人士提供了判断大数据是否能够给出有效解释的概念性工具。”

——《纽约时报》

“因果关系是科学界和医学界争论*激烈、*难证明的命题之一。这本书将引领你真正开始思考因果关系，因为它适用于解决我们当今时代的诸多问题，包括吸烟究竟是否会导致癌症，胆固醇水平与心脏病的关系，等等。两位作者细致入微地讲述了这些案例的来龙去脉，实在精彩。”

——“科学星期五”，**科学媒体

“‘相关关系不等于因果关系。’这一科学禁令已经为社会带来了严重的不良后果……朱迪亚·珀尔提出了一个革命性的数学解决方案……生物学、医学、社会科学和人工智能领域都因此获得了长足的发展。”

——《自然》杂志

作者简介

朱迪亚·珀尓（Judea Pearl）

现加州大学洛杉矶分校计算机科学教授，“贝叶斯网络”之父，2011年因创立因果推理演算法获得图灵奖，同时也是美国国家科学院院士，IEEE智能系统名人堂**批10位入选者之一。

目前已出版3本关于因果关系科学的经典著作，分别为《启发法》（1984）、《智能系统中的概率推理》（1988）和《因果论：模型、论证、推理 》（2009）。他还获得过多项**科学荣誉，包括认知科学领域的鲁梅哈特奖、物理学及技术领域的富兰克林奖章以及科学哲学领域的拉卡托斯奖。

达纳·麦肯齐（Dana Mackenzie）

普林斯顿大学数学博士，自由科学记者，知名科普作家，著有《无言的宇宙》等作品，其学术论文多次收录于《科学》《新科学家》《科学美国》《探索》等重量级期刊。