范阳 05月14日 01:05
全假设研究( All-hypothesis research )
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本文探讨了科学研究范式的演变,从最初的“假设驱动”到如今面临的挑战,再到未来可能出现的“全假设研究”。文章指出,随着测量技术的进步,传统的研究方法已难以应对复杂问题。全假设研究通过考虑所有可能的假设,并优化实验方案以最大化信息增益,有望解决“p值操纵”等问题。这不仅是科学的革新,也启示我们应打破思维定式,勇于探索未知。

🔍 传统“假设驱动”研究的局限性:文章指出,传统的以“假设为驱动”的研究方法,在面对高度自动化和高通量测量技术时,效率较低,难以应对复杂的科学问题。这种方法每次只验证一个假设,限制了探索的广度和深度。

💡 “全假设研究”的理念:文章提出了“全假设研究”的概念,即实验设计将明确考量所有可能假设的概率分布,并通过最大化信息增益来优化实验方案。这种方法有助于解决“p值操纵”的问题,避免研究者为了获得特定结果而选择性地使用统计方法。

🤖 人工智能在科学研究中的作用:文章阐述了在“自动化科学”和人工智能驱动的生物学研究中,“全假设研究”的实现方式。通过人工智能和“机器人技术”一次性测量所有可能的答案,而非只挑其中看起来有用的部分,从而推动科学研究的进步。

原创 范阳 2025-04-08 19:25 上海

科学探索的思维革新。

今天分享的这篇文章也是最近给了我思想上许多启发的一篇短文,来自于 Sam Rodriques。在之前的文章里介绍过,他是生命科学领域的非营利新型科研组织 FutureHouse 的联合创始人和 CEO ,他对于元科学( 现代科学研究的元方法 )以及人工智能时代的科研组织形式有着最深入的思考,以及通过运营 FutureHouse 来找到崭新的“突破性研究到商业化成功”的模式。

在复杂度和混乱度越来越高的世界里,每个人都应该有意识自己的“人为预设的认知盲区”在哪里?我们过去成功的经验,或者我们向别人学习到的“成功经验”,在新的环境和更大的世界里,是不是还能奏效?我们想看到的和追求的,到底是寻找已经预想好的答案,还是勇敢地探索那些超出我们认知的崭新事物?这些问题就跟做科学实验一样,我们不带预设,到知道有一个工具能照见所有的潜藏可能,这不只是科学的革新,也是我们每个人思维的革新。

希望今天这篇文章对你有启发。



全假设研究

All-hypothesis research

作者:Sam Rodriques

编辑:范阳

发表日期:2025年1月8日


起初,我们进行的是以“假设为驱动的研究”( hypothesis-driven research )。但如今,测量技术已经高度自动化并具备高通量特性,一次只验证一个假设的做法,显得效率低下,难以应对复杂科学问题的挑战。

接着,我们进入了“去假设的研究”阶段( hypothesis-free research )。然而,如果事先没有明确的假设,就无法确保实验设计真正适合发现新的知识。

因此,最终我们将进入一个全假设研究( all-hypothesis research )的时代。实验设计将明确考量所有可能假设的概率分布,并通过最大化信息增益来优化实验方案( where experimental design will explicitly consider the entire distribution of possible hypotheses, and be chosen to maximize information gain )。

( 我认为这种方式也有助于解决“p值操纵”( p-hacking )的问题。因为当我们显式地考虑所有可能的统计分析方法所对应的整个 p 值分布,而非刻意挑选统计方法来获得特定 p 值,,p-hacking 将不再可能。)

译者注:什么是 p 值操纵?想象你在打篮球比赛,每次投篮都有可能进也可能不进。如果你每次只记下那些进球的次数,而忽略了没进球的次数,这样你就会让自己的命中率看起来比实际情况好得多。这就是“p 值操纵”:研究者可能会尝试很多种方法,只挑选那些显示“进球”( 即统计上显著 )的结果,而忽视了没有“进球”的方法,从而让结果看起来比实际更有说服力。

而“全研究假设”就像是你把每一次投篮的结果都记录下来,无论是进球还是失误。在“自动化科学”和人工智能驱动的生物学研究中,“全假设研究”可以理解为用人工智能和“机器人技术”帮助我们一次性把所有可能的答案都“测量出来”,而不是只挑其中看起来有用的部分。新的科研范式不再执着于追求绝对的"对不对",而是告诉你"有哪些全局可能,各自有多靠谱"。然后再去对比现实验证。


原文链接:
https://www.sam-rodriques.com/post/all-hypothesis-research


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