[筆記] 因果關係的三個層級

第一層:關聯層級 - 觀察環境中的規律,找出事物之間的關聯性。

典型查詢:

  如果我看到 X 發生,Y 會如何?

例如:

  貓觀察老鼠移動,預測接下來老鼠的位置會在哪裡。

  如果顧客買牙膏,他同時買牙線的機率是多少?

    這樣的查詢可以表示為 P(牙線|牙膏)

深度學習屬於這個層級。

這個層級在於探討目前的世界。



第二層:介入層級 - 預測刻意改變環境能夠得到的效應。

典型查詢:

  如果做 X, 會發生 Y 嗎?

例如:

  如果我服用阿斯匹靈,我的頭會不痛嗎?

  如果調整牙膏的價格,牙線的銷售量會有什麼變化?

    這樣的查詢可以表示為 P(牙線|do(牙膏))

要預測介入結果,可以在仔細控制的條件下進行實驗,或是透過因果模型,以第一層(觀察)的資料回答第二層(介入)的查詢。

這個層級在於探討可見的新世界。



第三層:反事實層級 - 想像不存在的世界,推知眼前現象的原因。

典型查詢:

  如果當時我做...會怎麼樣?
  
  為什麼?

例如:

  我的頭現在不痛了,是因為服用阿斯匹靈嗎?

  如果當初我沒有服用阿斯匹靈,會發生什麼狀況?

  如果調整牙膏價格(虛構的時間),買過牙膏的顧客(目前真實世界),還會再買的機率是多少?

有回答這些問題,有時必須回溯到過去,改變歷史;需要比較目前現實世界和反事實世界,單靠實驗無法回答這類問題。

這個層級在於探討看不見的世界 (因為它與我們看見的世界相反)。

需要因果模型來回答這類問題。

  這種模型有時稱為理論,如果很有信心的話,甚至被稱為自然定律。



參考資料:

[書籍] 因果革命:人工智慧的大未來 (The Book of Why: The New Science of Cause and Effect), 作者: Judea Pearl, Dana Mackenzie