为拓展研究视野,2023年度国家社会科学基金教育学重大项目“新一代人工智能对教育的影响研究”课题组于每周六晚举办开放读书会。2023年11月18日,第二场读书会成功举办,本次读书会阅读书目是《为什么:因果关系的新科学》,由北京大学教育学院乐惠骁老师领读,汪琼老师、范逸洲老师等参与了讨论。
《为什么:关于因果关系的新科学》是一本由Judea Pearl主笔的书籍,旨在向广大读者介绍因果关系理论及其在科学研究中的应用。该书代表了因果推断领域的一次重要革命,尤其是Pearl对因果关系领域的贡献。书中不仅详细回顾了因果关系的历史发展,还展示了因果关系在现代科学中的重要性。81岁的Pearl是贝叶斯网络之父,机器学习的开山鼻祖之一,而他现在是这个技术最激烈的批评者,致力于让AI获得真正的智能。
在探讨因果推理的历史时,Pearl讲述了20世纪大部分时间里,科学界对于因果问题的探索处于相对停滞的状态。他提到,直到20世纪90年代的因果革命,科学家们才获得了进行严肃因果研究所需的语言和工具。这场革命的核心在于引入了图形化的因果表示方法和相关工具。
Pearl介绍了通过后门调整达到“控制条件下无混淆”的思路,并通过分析“中介”、“混淆”和“撞子”这三种类型的基础因果关系及其相关的悖论来介绍应当如何通过控制合适的变量以关闭后门路径。Pearl讨论了后门调整的局限性,并提出了前门调整与do演算的方法来在无法观察到混淆变量的情况下完成因果识别的思路。此外,本书也介绍了工具变量方法在因果推断中的作用。在此基础上,Pearl结合当前以机器学习技术为代表的人工智能技术的发展情况,论述了其对因果模型用于强人工智能研究的主张。
总体而言,本书以通俗的语言提出了在观察数据的基础上实现因果识别的路径思维方式,虽然这些方式在具体的社会科学研究中受限于研究情境与研究成本,但是总体来说这本书为理解因果推理的历史和理论提供了新的视角,适合作为希望了解因果推断方法的读者的入门读物。在教育领域中,大量的研究囿于成本、伦理的局限也需要这些方法来支持,以获得更可靠的、因果意义上的结论。随着当前教育数字化技术的发展,观察数据的积累会越来越迅速,因果推断的方法在这个意义上能帮助我们充分挖掘教育数据背后的规律。