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九书库 > 诡异:外置大脑和人形兵器 > 第910章 自由能原理

第910章 自由能原理(1/2)

    这个形式……这个结构……

    他感觉有什么东西在脑海深处闪动,像是一个模糊的影子,明明就在那里,却怎么也看不清楚。

    霍德华放下手中的报告,闭上眼睛,深呼吸。

    然后他重新睁开眼,再次看向那一组公式。

    神经元的激活函数,突触权重的衰减项,中间的交叉项……

    等等。

    霍德华猛地坐直身体。

    如果把这个它看作是一个状态空间的映射,那么它实际上在描述什么?

    描述的是系统从一个状态演化到另一个状态的过程。

    而这个演化的驱动力是什么?

    是污染度,也就是能量态的干扰。

    但系统为什么会对这个干扰做出反应?

    因为大脑在试图理解这个干扰,试图将它纳入自己的认知框架中。

    霍德华的心跳开始加速。

    他迅速用深渊搭载的跨世界通信连接上主世界网络,找出一篇曾经读过的论文。

    自由能原理。

    当代神经科学中最具野心的理论框架之一。

    这个理论认为:所有生物系统,从最简单的细菌到最复杂的人类大脑,本质上都在做同一件事,最小化自由能。

    而这里的“自由能”,可以理解为系统对外界的预测与实际感知之间的差异。

    换句话说,大脑是一台不断进行预测的机器。

    它预测下一秒会看到什么、听到什么、感受到什么。

    当预测与实际不符时,就产生了“预测误差”。

    而大脑的任务,就是通过两种方式来减少这个误差。

    一是更新内部模型,让预测更准确;

    二是主动行动,改变外部环境,让实际感知符合预测。

    这就是自由能原理的核心思想。

    霍德华快速翻阅着论文,手指在那些熟悉的公式上滑动。

    自由能的数学表达……变分推断……贝叶斯大脑假说……

    然后,他的手指停在了一组公式上。

    霍德华盯着这个公式,然后猛地转头看向电脑屏幕上颖儿整理的那个矩阵。

    从手边拿过来一张纸,写字一向工整的他此刻写的字却飘逸了起来,除了他没人看得懂。

    他写的字很大,很快就占满了一张纸,他像是害怕思路断了一样,又赶忙拽过来一张纸。

    就这样子推导了十几张纸之后,他的呼吸停止了。

    结构几乎相同的。

    不,不只是相同。

    颖儿整理出的那一组公式,在数学形式上,几乎就是自由能的一个特殊展开形式!

    霍德华的手开始颤抖。

    他抓起笔,又在草稿纸上疯狂地书写。

    如果……如果把能量态看作是对大脑预测系统的一种特殊干扰……

    那么会发生什么?

    霍德华的笔尖在纸上飞速移动,他的思维也在飞速运转。

    正常情况下,大脑接收到的感觉输入,虽然复杂,但都是可以被建模的。

    一个苹果之所以看起来是红色的圆形的,是因为它反射特定波长的光,这些光信号经过视网膜、视神经,最终在大脑皮层形成苹果的表征。

    整个过程,虽然复杂,但是有规律的。

    大脑可以建立一个苹果的预测模型,当下次再看到类似的输入时,就能快速识别。

    哦,这是个苹果。

    预测成功,预测误差很小,自由能被最小化。

    系统稳定。

    但是……如果输入的信号是无法被建模的呢?

    假设:能量态和物质态不是相对独立,它们二者中间有信息交流。这种信息交流可以被视为系统的输入信号。

    大脑接收到这些信号,试图建立预测模型。

    失败。

    更新模型,再次尝试。

    再次失败。

    继续更新,继续尝试。

    持续失败。

    霍德华写下一行字:

    当输入信号无法被建模时,系统无法最小化自由能。

    他停顿了一下,然后在下面补充:

    系统会进入一个强制优化的死循环。

    这就像是一个学生遇到了一道完全超出他认知范围的题目。

    正常情况下,学生会意识到这道题我不会,然后跳过它,或者寻求帮助。

    但如果这个学生被强制要求必须解出这道题,不解出来就不能停下,那会发生什么?

    他会不断尝试,消耗大量的精力,思维变得混乱,最终崩溃。

    这就是污染度导致理智丧失的机制!

    霍德华猛地站起来,椅子发出刺耳的声音,他的心跳如擂鼓,额头上渗出细密的汗珠。

    他转身,开始在身后的白板上书写。

    首先,他写下了自由能原
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