文/孟慶慈、圖/翁進忠
「證據」是如何支持或推翻科學假說?這是一個科學家們也好奇的問題。美國加州大學戴維斯分校哲學系高翰迪副教授 12 月 23 日受邀於國立成功大學專題演講。他從 15 世紀天文學家哥白尼提出太陽是宇宙中心的「地動說」與古希臘的太陽繞著地球的「天動說」爭議為切入點,談哥白尼如何透過科學證據支持假說,進而引領聽講者一起回顧「證據如何支持假說」,這一課題系統性研究的發展脈絡,並分享西方哲學家、統計學家及電腦科學家在探究「證據與假說」時的故事。
高翰迪副教授演講內容精彩還有生動的肢體動作
高翰迪副教授以「科學證據與假說--在西方哲學、統計學與機械學習的交界處」為題發表演講。主題橫跨社會科學院、管理學院、電資學院等領域,正是跨領域的呈現,講題對師生頗具吸引力,現場幾近滿座。
校長沈孟儒(右)致贈成大紀念酒給講者高翰迪副教授
沈孟儒校長致詞指出,科學大多是從觀察開始、再針對觀察提問、建立假說、推論,進行實驗,之後又再慢慢修正假說,最後才能得出結論。若無假說即著手研究,過程中會有很多缺失,也無法獲得好的結論。
科學家們也好奇「證據是如何支持或推翻科學假說」,牛頓在闡述其力學與重力理論時,也曾深入探討過這個問題。高翰迪副教授接著以天文學家哥白尼的「地動說」為例,說明哥白尼透過「火星退後」的證據,支持其假設與論述,從而推翻長期以來人們所認為的,地球是宇宙中心的觀念。
「科學在尋求真理」,為什麼尋求真理時都在找尋簡單的方法?高翰迪副教授再以哥白尼的「地動說」為例,地動說只需用到 2 個參數。而古希臘天文學家托勒密雖然也有「地心說」,但其理論卻需要動用 3 個參數才能解說。
科學證據出現後,證據會有多強,18 世紀統計學家貝氏提出「信念度」,信念度愈強,就會用證據去排除掉一些會影響假說的可能性。但頻率派或古典派則在追求一個很高的客觀的機率,以期得到正確的答案。而這兩派理論爭議橫跨了 200 年,直到 19 世紀末至 20 世紀初「證據如何支持或推翻科學假說」才逐漸成為一門學科,該門學科主要由統計學家與部分西方哲學家開創。至於機械學習一開始是從電腦科學發展出來的,但到最後也是在談科學與證據與論述(推論或模型)。
聽講者拿手機拍下講者高翰迪教授的簡報圖文
高翰迪副教授指出,透過 google 搜尋貓的圖片,搜尋引擎必需能從大量的圖片資料中分辨哪些是貓,最後才呈現貓的圖片,這是一種演算法,也是一個推論。很多人覺得機械學習就像是人工智慧,非常新穎,但如果去看機械學習較為理論的篇章,會發現機械學習的核心理論與迴歸分析,與統計學的迴歸分析及模型選擇是相連在一起的。近幾十年來,電腦科學家,尤其是專注於人工智慧與機械學習領域的學者,也加入了相關證據、假說、推論等的相關的討論,至今,西方哲學家、統計學家及電腦科學家仍經常共同舉辦研討會,互相辯論,甚至合作撰寫學術論文。
現在聽眾專心聆聽與思考演講內容
年輕的高翰迪副教授與台下學子互動極佳,在演講過程中,發現台下不少學生拿手機拍攝播放的簡報檔,立即秀出下載網址,歡迎大家下載。演講最後開放提問,一名大學讀機械、現為教育所的同學提問,教育牽涉到人,研究模型究竟要使用簡單的或是複雜的模型?對此,高翰迪副教授指出,應該依不同的狀態,為目標找尋正確的模型,簡單的模型想要得到較好預測結論,弱了些。高翰迪副教授肯定同學的提問,認為很有深度,顯示成大引領學生跨領域學習的成效。演講告結束後,學生們快速上前圍著高翰迪教授頻頻提問,遲遲不肯離去。
高翰迪副教授,卡內基美隆大學博士,曾於澳大利亞國立大學哲學院擔任博士後研究員,2015 年進入美國加州大學戴維斯分校服務。主要研究領域為科學哲學和形式認識論。