Думай «почему?». Причина и следствие как ключ к мышлению

Но Райт не сдался. И это был не простой арифметический вопрос, в котором возможна независимая верификация. Ранее только философы осмеливались иметь собственное мнение о природе причинности. Откуда у Райта взялась эта внутренняя убежденность, что он на верном пути, а вся остальная группа детсада заблуждается? Может быть, то, что он вырос на Среднем Западе и учился в маленьком, никому не известном колледже, приучило его полагаться на собственные силы и дало понять, что самые надежные знания — это те, которые ты добываешь сам.

Одна из первых прочитанных мною в школе книг о науке рассказывала, как инквизиция заставила Галилея прилюдно отречься от учения о том, что Земля вращается вокруг Солнца, но после отречения тот упрямо прошептал: «И все-таки она вертится!» Вряд ли в мире есть ребенок, который, прочитав эту историю, не был вдохновлен смелостью и верностью Галилея своим убеждениям. Однако, как бы мы ни восхищались его позицией, сложно не думать о том, что он мог опираться по крайней мере на свои точные астрономические наблюдения. У Райта под рукой были только непроверенные выводы, например, что факторы внутриутробного развития отвечают за 58 %, а не за 3 % изменчивости окраски. Не имея ничего, на что можно было бы опереться, кроме внутреннего убеждения, что путевые коэффициенты способны рассказать нам то, чего не знают корреляции, он тем не менее объявил: «И все-таки она вертится!»

Коллеги говорят мне, что, когда истеблишмент в области искусственного интеллекта боролся с байесовскими сетями (см. главу 3), я действовал упрямо, самоуверенно и бескомпромиссно. В самом деле, я помню, что был совершенно уверен в верности своего подхода и не колебался ни на йоту. Но на моей стороне была теория вероятностей. Райт же не мог опереться даже на подходящую теорему. Ученые его времени отказались от причинности, поэтому никакого теоретического фундамента под свою работу он подвести не мог. Не мог он и опереться на авторитетные мнения, как тот же Найлз, потому что цитировать было некого: великие гуру вынесли свои окончательные вердикты еще десятилетиями ранее.

Однако у Райта было и утешение, был знак, что он на верном пути — понимание, что его метод дает ответы на вопросы, на которые нельзя ответить никак иначе. Одним из таких вопросов было определение относительной силы влияния нескольких факторов. Другой замечательный пример — в его статье «Корреляция и причинность» за 1921 год, где выясняется, как дополнительный день в утробе матери повлияет на вес новорожденной морской свинки. Ниже я разберу ответ Райта детально, чтобы показать красоту его метода и порадовать тех читателей, которые хотели бы видеть, как работает путевой анализ с математической стороны.

Обратим внимание, что мы не ответим на этот вопрос прямо, потому что не в силах взвесить морскую свинку еще в утробе. Мы, однако, способны сравнить вес при рождении у морских свинок, беременность матери которых длилась, скажем, 66 дней, с теми, которые провели в утробе 67 дней. Райт отметил, что, если беременность длилась на один день дольше, новорожденные свинки в среднем весили больше на 5,66 грамма. Можно наивно предположить, что за последний день в животе матери каждый детеныш морской свинки поправляется на эти 5,66 грамма.

«Неверно!» — говорит Райт. Детеныши обычно появляются на свет позже не просто так, а по определенной причине: в таких пометах обычно меньше детенышей. Это значит, что в течении всей беременности условия развития у них были лучше. Новорожденная морская свинка из помета, в котором было только трое детенышей, уже на 66-й день весит больше, чем из помета, в котором их было пятеро. Таким образом, разница в весе при рождении объясняется двумя разными причинами и нам надо их распутать. Сколько из дополнительных 5,66 грамма детеныш набирает за счет того, что проводит в матке на день больше, а сколько — за счет того, что у него меньше конкурентов?

Райт ответил на этот вопрос, начертив путевую диаграмму (рис. 12).

X — это вес детеныша при рождении. P и Q — два фактора, о которых известно, что они влияют на вес детеныша: P — продолжительность беременности, а Q — скорость роста в утробе матери. L — это число детенышей в помете, которое влияет сразу и на P, и на Q (при большом помете детеныши растут медленнее, а беременность длится меньше). Важно обратить внимание, что X, P и L можно измерить для каждого животного в отдельности, а Q — нельзя. Наконец, A и C — внешние причины, по которым у нас нет данных (т. е. наследственные и средовые факторы, влияющие на продолжительность беременности и скорость внутриутробного развития вне зависимости от числа детенышей в помете). Важное предположение, что эти факторы не зависят друг от друга, выражается отсутствием стрелки между ними, равно как и причины, влияющей на оба этих фактора.