삶의 안내자, 인과 철학 (4차 산업혁명과 인과 모형 이론)

김준성

미국위스콘신대(UniversityofWisconsin-Madison)철학과에서박사학위를받았으며,현재명지대철학과교수로재직중이다.과학철학분야에서인과,귀납추론,인공지능등과학의토대및방법에대한이론적문제와철학과과학의융합문제를연구하고있다.
대표저서로《확률과인과》(2008),대표논문으로“ManyWaysofQualitativeContrastinProbabilisticTheoriesofCausality”(2013)등이있다.

들어가는말:인과의르네상스5

1장.4차산업혁명에서인과의역할:인과,왜삶의안내자인가?15
1.속성수준의인과와사건수준의인과20
2.인과에대한문제들25
3.4차산업혁명에서인과의역할40

2장.인과에대한이론들의백가쟁명51
1.INUS이론52
2.인과에대한반사실적이론58
3.인과에대한확률이론65
4.인과에대한개입(조종)이론73

3장.인과모형이론의발전77
1.인과모형을위한구조방정식의요소:변수와DAG83
2.인과모형을위한베이즈이론의요소:베이즈망과확률적독립성86
3.인과모형이론:퍼얼의구조인과모형과SGS의PC이론을중심으로91

4장.합리적의사결정이론에서인과의역할119
1.뉴컴의역설124
2.인과모형에토대한의사결정이론의역할127

5장.빅데이터에서의상관성과인과성131
1.빅데이터세계에서상관성만이필요하다는주장133
2.상관성과인과성의관계에대한오해와문제136
3.인과에대한수학적모형의가능성140
4.빅데이터분석에서인과모형의역할144

6장.신경망기계학습인공지능에서인과에대한논쟁153
1.인공신경망구조와연결주의에대한이해155
2.연결주의에대한고전적계산주의자의비판:체계성문제158
3.체계성문제에대한연결주의자의응답:스몰렌스키의이론을중심으로163
4.연결주의에대한계산주의자의비판:인과성문제168
5.인과성문제에대한연결주의자스몰렌스키의대응170
6.포더와맥래플린의재응답:허구적인과론으로서연결주의171
7.논쟁에대한평가와전망:인과의망으로서신경망에대한이해가능성172

7장.두뇌의자기공명영상데이터에대한인과추론181
1.기능적자기공명영상과그측정단위로서의복셀182
2.뇌기능의효과적연결성을해명하기위한인과모형의역할과과제185

8장.설명가능한인공지능에서인과적설명의역할과전망191
1.DARPA의XAI프로젝트에대한이해194
2.설명의모형에대한문제198
3.설명가능한인공지능을위한인과적설명모형의전망205

나가는말:평가와전망215

참고문헌217

인과,세상의모든것을연결하는매개

일상의모든사건에대해서말할때,우리는곧인과(因果)를말한다고할수있다.코로나바이러스의발생과그결과,경제의변화에따른주식시장의변동,음주운전에따른교통사고의증가,지구온난화에따른기후의급변,나의행위의결과에대하여책임을져야하는의무등우리가경험하는모든것은인과와관련된다고말할수있다.인과개념에대해배우지않았어도우리는삶의경험으로모든사건에서인과를언급하는것이다.
그런데이렇게일상에서호흡하는것처럼자연스럽게접하게되는인과가철학적탐구나문제해결의대상이될수있을까?철학의모든문제는우리가당연하다고받아들이는것에대한의심에서시작한다.데이비드흄(DavidHume)은인과를‘thecementoftheuniverse’라불렀다.인과는이세계의모든것을연결하는매개라는것이다.인과는박물관의유물도,신기루와같은허상도아니다.우리의삶과죽음에대한문제를해결할안내자이다.
이책의저자인명지대철학과김준성교수는인과,귀납추론,인공지능등을연구해온과학철학분야의전문가로,이책에서‘인과’와관련된철학적연구의기본에서응용까지,모든것을다룬다.

4차산업혁명과인과르네상스

저자는이책을통해인과가우리의삶에얼마나중요한개념인지를널리알리고자한다.그과정에서가장중요하게다루는것은인과의문제와그문제를해결하기위한철학,그리고철학에토대한컴퓨터과학과통계학의성과들이다.
1980년대후반이후불확실성추론에토대한인공지능알고리즘을연구하는학자들,그리고인과추론을위한컴퓨터알고리즘을연구하는학자들은서로의연구를공조하면서인과에대한철학적논의와이론을적극적으로연구하고응용하였다.다른한편으로,과학철학자들은통계학등경험과학의인과에대한연구성과를철학적연구에응용하였다.새로운밀레니엄의시작이후이들모든연구는서로소통하면서인과연구에대한새로운패러다임을형성하기시작하였다.기계학습인공지능의혁신과빅데이터의응용은인과의새로운패러다임을확장하는토대가되었다.저자는이러한인과의새로운패러다임을가리켜‘인과르네상스’가도래하였다고말한다.

[책의구성]

이책의1～4장에서는인과의문제와그문제를해결하려는철학적이론을소개하고논의하였다.다음으로이어지는5～8장에서는인과모형이론을소개하고,4차산업혁명의핵심인인공지능의기계학습과빅데이터에서인과모형이론을어떻게응용할수있는지,‘인과르네상스’의새로운패러다임에대해다루었다.
이책은인과연구에관한학술서이지만동시에일반독자를위한안내서이기도하다.저자는논리학과수학의기호나개념,철학과통계학의개념등전문적인내용은가능한한최소화하고,쉽게이해할수있도록풀어쓰고자했다.덕분에철학의개념이4차산업혁명과어떻게연결되는지알고싶은이라면누구나흥미롭게이책을읽을수있다.