Джуда Перл (англ. Judea Pearl, ивр. יהודה פרל‎, род. 1936) — американский и израильский учёный, автор математического аппарата байесовских сетей, создатель математической и алгоритмической базы вероятностного вывода (англ. probabilistic inference), автор алгоритма распространения доверия для графических вероятностных моделей, do-исчисления^[1] и исчисления противофактических условных (англ. counterfactual conditional).

В 2011 году Перл стал лауреатом Премии Тьюринга за «фундаментальный вклад в искусственный интеллект посредством разработки исчисления для проведения вероятностных и причинно-следственных рассуждений»^[2].

Книга Перла «Probabilistic Reasoning in Intelligent Systems: Networks of Plausible Inference» (1988) занимает 7-е место в базе CiteSeerX по количеству цитирований (5222 фактов по состоянию на май 2012 года)^[3].

Отец убитого в Пакистане в 2002 году американского журналиста Дэниела Перла.

Биография

Джуда Перл родился 4 сентября 1936 г. в Тель-Авиве^[2], который в то время находился под управлением Британской администрации. Детство Джуды прошло в Бней-Браке, одним из основателей которого был дед Джуды — Хаим Перл^[4]. В 1956 г. после службы в израильской армии и присоединения к коммуне киббуцев, Перл принял решение изучать инженерное дело и поступил в Технион (г. Хайфа, Израиль), где познакомился со своей будущей женой Рут. В 1960 Перл получил степень бакалавра электротехники^[5].

После окончания института Перл отправился на дальнейшее обучение в США, а в 1961 г. получил степень магистра электроники в Нью-Аркском инженерном колледже^[5] (совр. Институт технологии в Нью-Джерси), в 1965 г. — степень магистра физики в Ратгертском университете^[5]. В этом же году в Бруклинском политехническом институте (совр. Нью-Йоркский университет) Перл получил степень доктора философии по электротехнике. В диссертации Перла на тему «Вихревая теория сверхпроводниковых запоминающих устройств»^[6] (англ. Vortex Theory of Superconductive Memories) был предложен термин «вихрь Пирла» (англ. Pearl Vortex, подобный вихрю Абрикосова), ставший популярным среди физиков для описания одного из типов сверхпроводящего тока в тонких плёнках^[7][8][9]. Перл работал в RCA Research Laboratories и в Electronic Memories, Inc., где занимался разработкой сверхпроводниковых запоминающих устройств и современных систем памяти^[5].

Давний интерес к логике и методам проведения рассуждений побудил Перла перейти в 1969 г. в Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе (англ. UCLA), а в 1970 г. он получил место на только что созданном факультете компьютерных наук^[2]. В 1976 г. Перл был назначен на должность профессора, а в 1978 г. им была основана лаборатория когнитивных систем^[10]. Эта лаборатория стала постоянным офисом Перла, в котором проводились исследования в области искусственного интеллекта: эвристического поиска, вероятностных рассуждений и впоследствии — причинно-следственных рассуждений. В 1984 г. Перл публикует книгу «Эвристики: интеллектуальные поисковые стратегии для автоматизированного решения проблем»^[11] (англ. Heuristics: Intelligent Search Strategies for Computer Problem Solving), в которой были представлены новые результаты в области традиционных алгоритмов поиска, таких, как А* и игровых алгоритмов, поднявшие исследования в этом направлении на новый уровень^[2][11].

В 1988 г. Перл публикует фундаментальный труд «Вероятностные рассуждения в интеллектуальных системах»^[12] (англ. Probabilistic Reasoning in Intelligent Systems), ставший революционным для искусственного интеллекта. Через несколько лет ведущие исследователи в области логики и нейронных сетей приняли вероятностный подход, кратко называемый теперь современным подходом в ИИ^[2]. В этой книге, представляющей собой итог многолетних исследований и более чем 50 публикаций, Перл предлагает новый подход к построению вероятностных моделей с использованием ориентированных графов без циклов — вероятностные графические модели: Байесовские сети и Марковские сети. Перлом был разработан новый алгоритм вычисления апостериорных вероятностей в сложных вероятностных моделях (алгоритм belief propagation («распространения доверия»), ставший основой турбо-кодов), а также алгоритмы приближенного вывода с использованием метода Монте-Карло в Марковских цепях (англ. MCMC), свойства условной независимости, алгоритмы обучения^[12]. После публикации книги, Байесовские сети стали важной частью исследований в области машинного обучения, статистики, распознавания естественного языка, вычислительной биологии, машинного зрения, робототехники и когнитивных наук^[2].

В 2000 г. выходит еще один фундаментальный труд Перла — книга «Причинность: модели, рассуждения и вывод» (англ. Causality: Models, Reasoning, and Inference)^[13]. В книге предложен завершенный строгий математический аппарат для выявления причинно-следственных связей в данных, проведения причинно-следственных рассуждений (англ. Causal Reasoning), рассуждений с использованием противофактов (англ. counterfactual reasoning), интервенционального анализа (англ. interventional analysis) и do-исчисления (англ. do-calculus)^[13]. Работа Перла о причинности завоевала премию Лакатоса как наиболее значительное новаторское произведение в области философии науки^[14]. В 2003 г. Ассоциация вычислительной техники ACM наградила Перла Медалью Аллена Ньюэлла за «вклад в искусственный интеллект и его приложения, построение мощной математической и теоретической базы посредством новаторских работ в области эвристического поиска, рассуждений в условиях неопределенности, удовлетворения ограничений, немонотонных рассуждений и причинно-следственного моделирования»^[15], а в 2008 г. Перл награжден медалью Б.Франклина за «создание первых основных алгоритмов для вычислений и рассуждений в условиях неопределенности свидетельства»^[16]. В 2011 г. Перл получил Премию Тьюринга^[2] и Премию Харви^[17].

В свободное время Джуда увлекается музыкой: играет на гитаре, пианино, поёт в хоре^[5]. У Перла имеется коллекция старопечатных книг по математике, философии, иудаике^[18]. У Джуды и Рут Перл трое детей: Тамара, Мишель и Дэниел^[2]. После похищения и убийства в 2002 г. сына Джуды — Дэниела Перла, им совместно с женой был основан Фонд Даниеля Перла (англ. Daniel Pearl Foundation).

Исследования

Высказывания

• «Когда вы видите феномен, который демонстрирует человек, то и компьютер должен уметь имитировать это»^[19]
• «Не существует свободы воли, однако свобода воли — полезная иллюзия, поскольку эволюция считает необходимым вооружить нас этой иллюзией… Наши действия предопределены активацией нейронов. Один нейрон активируется, потому что другие нейроны посылают определенные сигналы… Наши сегодняшние действия определяются состоянием разума, сформированным вчера»^[20]

Награды

• 2011 — Премия Тьюринга за «фундаментальный вклад в искусственный интеллект посредством разработки исчисления для проведения вероятностных и причинно-следственных рассуждений»^[2].
• 2011 — Премия Харви за «основополагающие работы, оказавшие влияние на множество аспектов современной жизни»^[17]
• 2011 — Премия Румельхарта за «вклад в теоретические основы человеческого познания»^[21].
• 2011 — Зал славы IEEE. Искусственный интеллект^[22].
• 2008 — Медаль Бенджамина Франклина в области компьютерных и когнитивных наук за «создание первых основных алгоритмов для вычислений и рассуждений в условиях неопределенности свидетельства»^[16].
• 2003 — Медаль Аллена Ньюэлла за «вклад в искусственный интеллект и его приложения, построение мощной математической и теоретической базы посредством новаторских работ в области эвристического поиска, рассуждений в условиях неопределенности, удовлетворения ограничений, немонотонных рассуждений и причинно-следственного моделирования»^[15].
• 2001 — Премия Лакатоса за лекцию за работу «Причинность: модели, рассуждения, вывод» (2000)^[14].

Библиография

• Heuristics, Addison-Wesley, 1984
• Probabilistic Reasoning in Intelligent Systems, Morgan-Kaufmann, 1988
• Causality: Models, Reasoning, and Inference, Cambridge University Press, 2000
• «Causal inference in statistics: An overview», Statistics Surveys, 3:96—146, 2009
• «Simpson’s paradox: An anatomy», extracted from Chapter 6 of Causality
• «Robustness of Causal Claims» In Proceedings of the 20th Conference on Uncertainty in Artificial Intelligence, AUAI Press: Arlington, VA, 446—453, July 2004
• J. Tian, J. Pearl. «A General Identification Condition for Causal Effects» In Proceedings of the Eighteenth Conference on Artificial Intelligence, AAAI/The MIT Press: Menlo Park, 567—573, August 2002
• «Direct and Indirect Effects» In Proceedings of the Seventeenth Conference on Uncertainty in Artificial Intelligence, San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 411—420, 2001
• J. Y. Halpern, J. Pearl. «Causes and explanations: A structural-model approach, Part I: Causes» In British Journal of Philosophy of Science, 56:843-887, 2005
• J. Y. Halpern, J. Pearl. «Causes and explanations: A structural-model approach, Part II: Explanations» In British Journal of Philosophy of Science, 56:889-911, 2005
• «The logic of counterfactuals in causal inference (Discussion of 'Causal inference without counterfactuals' by A.P. Dawid)» In Journal of American Statistical Association, Vol. 95, No. 450, 428—435, June 2000
• J. Tian and J. Pearl. «Probabilities of causation: Bounds and identification» In Annals of Mathematics and Artificial Intelligence, Vol. 28, 287—313, 2000

Примечания