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內(nèi)容簡介

　　本書介紹了人們關(guān)于因果分析和因果推斷認(rèn)知的歷史脈絡(luò)與現(xiàn)代發(fā)展。主要內(nèi)容分為4章，第1章介紹了因果概念的歷史發(fā)展，重點(diǎn)闡述中國古代賢達(dá)對于這一問題的精辟理解，以及古希臘科學(xué)家對于因果關(guān)系認(rèn)知所做的基礎(chǔ)性貢獻(xiàn)。文藝復(fù)興以后，諸多科學(xué)家在這個問題上的逐步深入研究，給予了因果關(guān)系以現(xiàn)代科學(xué)的描述方式。第2章介紹當(dāng)前因果分析與推斷的一些理論和方法，主要介紹了2011年圖靈獎得主朱迪亞·珀爾有關(guān)求解因果關(guān)系的理論框架和計算方法，這些方法已經(jīng)成為當(dāng)前因果科學(xué)的主流模型之一。第3章專門討論了因果分析的一些重要而有趣的問題，包括如何識別抽煙對于肺癌的影響，以及其中延續(xù)幾十年的爭論，介紹了在具體問題中如何確定實(shí)際原因，這些實(shí)際原因經(jīng)常具有獨(dú)特性而被“一般的”因果分析方法所忽略，但在醫(yī)療、司法和決策中至關(guān)重要。最后在第4章，介紹了當(dāng)前機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的一個新發(fā)展趨勢，就是如何將因果分析與機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行“嫁接”，從而產(chǎn)生性能更加優(yōu)越、更加近似于人類思維的人工智能。本書是一本普及性讀物，適合本科生及研究生，也適合從事數(shù)據(jù)科學(xué)和人工智能工作的專業(yè)人員閱讀，同時對于希望了解因果科學(xué)的愛好者也是一本很好的入門書籍。

作者簡介

　　李廉，合肥工業(yè)大學(xué)教授。曾擔(dān)任高等學(xué)校大學(xué)計算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會主任，中國計算機(jī)學(xué)會理論計算機(jī)科學(xué)專業(yè)委員會主任。主要從事理論計算機(jī)科學(xué)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、人工智能等領(lǐng)域的研究。先后承擔(dān)或參與國家自然科學(xué)基金重大研究計劃重點(diǎn)項目，國家科技攻關(guān)計劃項目等。獲安徽省教學(xué)成果一等獎兩項，國家教學(xué)成果二等獎一項，2020年獲中國計算機(jī)學(xué)會杰出教育獎。

圖書目錄

第1章如何認(rèn)識世界
1.1因果概念的產(chǎn)生及意義
1.1.1因果關(guān)系與認(rèn)知
1.1.2常識因果與科學(xué)因果
1.1.3因果關(guān)系的分析與推斷
1.1.4因果關(guān)系的黃金法則
1.2從邏輯到因果
1.2.1因果的邏輯基礎(chǔ)
1.2.2亞里士多德的“四因說”
1.3中國古代的因果觀念
1.3.1墨學(xué)的因果必然
1.3.2道學(xué)的因果分層
1.3.3佛學(xué)的因果緣起
1.4對于因果科學(xué)的追求
1.4.1因果關(guān)系的重生
1.4.2因果關(guān)系數(shù)學(xué)模型的引入
1.4.3因果關(guān)系的現(xiàn)代詮釋
1.4.4珀爾的因果分析框架
1.5本章結(jié)束語
第2章因果關(guān)系——決策與反思
2.1什么是混雜
2.2如何表示因果關(guān)系
2.2.1因果結(jié)構(gòu)圖
2.2.2因果結(jié)構(gòu)圖中的關(guān)系傳遞
2.2.3因果關(guān)系量化
2.2.4因果關(guān)系與概率
2.2.5因果結(jié)構(gòu)圖與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)
2.3如何從觀察數(shù)據(jù)中識別因果結(jié)構(gòu)
2.3.1為什么可以識別因果結(jié)構(gòu)
2.3.2識別因果結(jié)構(gòu)的基本假設(shè)
2.3.3識別因果結(jié)構(gòu)的方法：以IC算法為例
2.3.4識別因果結(jié)構(gòu)的方法：評分優(yōu)化
2.3.5統(tǒng)計時間與物理時間
2.4如何估計因果效應(yīng)
2.4.1什么是干預(yù)
2.4.2如何在因果結(jié)構(gòu)圖中表示干預(yù)
2.4.3為什么可以利用觀察數(shù)據(jù)估計干預(yù)的效果
2.4.4觀察數(shù)據(jù)校正與隨機(jī)對照試驗
2.4.5校正變量的篩選——后門準(zhǔn)則
2.4.6結(jié)構(gòu)方程與因果效應(yīng)
2.4.7線性系統(tǒng)中的因果效應(yīng)估計
2.4.8工具變量與工具變量悖論
2.5如何實(shí)現(xiàn)個體反思
2.5.1什么是反事實(shí)
2.5.2反事實(shí)與干預(yù)的關(guān)系
2.5.3反事實(shí)與最鄰近世界
2.5.4反事實(shí)推斷的基本過程
2.5.5反事實(shí)推斷與校正公式
2.5.6線性系統(tǒng)中的反事實(shí)
2.5.7直接原因和間接原因
2.6因果分析的待解問題
2.6.1亞群反轉(zhuǎn)
2.6.2抽樣偏差與變量選擇
2.6.3假設(shè)檢驗
2.6.4因果區(qū)域
2.7本章結(jié)束語
第3章現(xiàn)實(shí)世界與實(shí)際原因
3.1究竟哪個是原因
3.1.1從吸煙致癌談起
3.1.2因果解釋
3.1.3特異因果和一般因果
3.1.4必要原因與充分原因
3.2因果關(guān)系效應(yīng)估計
3.2.1諾貝爾獎的故事——因果關(guān)系可識別性
3.2.2斷點(diǎn)回歸
3.2.3雙重差分
3.2.4傾向得分匹配
3.3不完美實(shí)驗中的因果估計
3.3.1不完美實(shí)驗問題
3.3.2不完美實(shí)驗因果圖
3.3.3意向性因果分析
3.3.4不完美實(shí)驗的邊界估計
3.4關(guān)于實(shí)際原因的困惑
3.4.1什么是實(shí)際原因
3.4.2如何確定實(shí)際原因
3.4.3因果搶占
3.4.4過度確定
3.5本章結(jié)束語
第4章機(jī)器學(xué)習(xí)與因果分析
4.1機(jī)器學(xué)習(xí)的神話
4.1.1什么是機(jī)器學(xué)習(xí)
4.1.2機(jī)器學(xué)習(xí)的起源和歷史
4.1.3機(jī)器學(xué)習(xí)的趨勢和未來
4.2大數(shù)據(jù)時代的信任危機(jī)
4.2.1到底需要多大量的數(shù)據(jù)呢
4.2.2為什么數(shù)據(jù)質(zhì)量很重要
4.2.3統(tǒng)計數(shù)據(jù)也會說謊嗎
4.2.4機(jī)器學(xué)習(xí)模型穩(wěn)健嗎
4.2.5結(jié)果可解釋嗎
4.3從因果關(guān)系中尋求突破
4.3.1因果機(jī)器學(xué)習(xí)
4.3.2因果發(fā)現(xiàn)
4.3.3因果模型對機(jī)器學(xué)習(xí)的意義
4.4下一代人工智能
4.4.1因果建模的層次
4.4.2因果之梯——構(gòu)筑穩(wěn)固的基石
4.5本章結(jié)束語
參考文獻(xiàn)