


本书系统阐述因果AI理论与实践,全面覆盖从基础理论到前沿应用的完整知识体系,为读者搭建起系统、连贯的因果人工智能学习框架。本书共分四部分。第一部分介绍概率生成建模、因果AI定义等基础知识;第二部分讲解因果有向无环图的构建、验证及与深度学习的融合;第三部分说明干预、反事实推理、因果识别等核心概念,结合代码实现结构因果模型;第四部分聚焦应用,包括因果效应估计工作流、强化学习中的因果决策、大语言模型与因果关系融合。通过大量案例,本书帮助读者掌握从因果问题拆解到算法实现的全流程,实现因果推理与深度学习的有效融合。
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译者序
序
前言
目录
第一部分 概念基础
第1章 为什么需要因果AI
1.1 什么是因果AI
1.2 因果推断的研究方法
1.3 因果关系在现代人工智能工作流中的作用
1.4 因果科学引领人工智能的新纪元
1.5 因果关系的机器学习视角导论
第2章 概率生成建模基础
2.1 概率基础
2.2 计算概率
2.3 数据、总体、统计和模型
2.4 决定论与主观概率
第二部分 因果图的构建与验证
第3章 构建因果图模型
3.1 因果有向无环图简介
3.2 因果不变性与参数模块化
3.3 因果问题决定有向无环图的范围
3.4 未来方向:模型验证与因果图深度学习融合
第4章 基于因果约束的有向无环图检验
4.1 因果关系引发条件独立性的机制
4.2 d分离与条件独立性
4.3 因果有向无环图的反驳验证
4.4 条件独立性检验的局限性
4.5 基于潜在变量反驳因果有向无环图
4.6 因果发现(及其风险)基础
第5章 因果推断与深度学习的融合
5.1 计算机视觉问题的因果模型
5.2 神经因果模型的训练方法
5.3 因果推断助力深度学习
第三部分 因果层级
第6章 结构因果模型
6.1 从通用因果图模型到结构因果模型
6.2 结构因果模型的等价关系
6.3 规则型系统的结构因果模型实现
6.4 基于数据训练结构因果模型
6.5 结构因果模型与深度学习的融合
第7章 干预与因果效应
7.1 干预案例研究
7.2 理想干预与干预算子
7.3 干预变量与分布
7.4 干预和因果效应
7.5 随机干预
7.6 干预建模的实践要点
第8章 反事实和平行世界
8.1 反事实推理的动机
8.2 反事实的符号表示
8.3 二元反事实
8.4 可能世界与平行世界图
第9章 反事实推断的通用算法
9.1 算法演练
9.2 案例研究1:蒙提霍尔问题
9.3 案例研究2:反事实变分推断
9.4 案例研究3:基于深度生成模型的反事实图像生成
第10章 识别与因果层级
10.1 因果层级
10.2 识别与因果推断工作流
10.3 基于后门调整的因果识别
10.4 基于do演算的图形识别
10.5 图形识别算法
10.6 反事实识别的一般方法
10.7 基于图的反事实识别
10.8 识别与概率推断
10.9 部分识别
第四部分 因果推断的应用
第11章 构建因果推断工作流
11.1 步骤1:确定目标查询
11.2 步骤2:构建模型
11.3 步骤3:识别估计量
11.4 步骤4:估计目标估计量
11.5 步骤5:证伪
11.6 因果生成模型的因果推断
第12章 因果决策与强化学习
12.1 决策理论的因果基础
12.2 因果决策理论
12.3 因果有向无环图与序贯决策
12.4 随机干预形式下的策略
12.5 因果强化学习
12.6 决策理论中的反事实推理
第13章 因果关系与大语言模型
13.1 大语言模型:因果知识库的新范式
13.2 大语言模型的因果入门指南
13.3 构建专属因果大语言模型
后折页
封底
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