用人工自旋冰演示主动推理
介观与纳米尺度物理
2024-02-28 v4 无序系统与神经网络
生物物理
摘要
利用相互作用纳米磁元素的数值模型,演示了三维人工自旋冰结构的主动推理。研究表明,正如神经学自由能原理和主动推理所预测的那样,热涨落可以驱动该磁自旋系统在与外部环境相互作用所施加的动态约束下演化。该结构由两层磁性纳米元素定义,其中一层是方形人工自旋冰几何结构。另一磁性层充当感觉滤波器,介导外部环境与隐藏的人工自旋冰层之间的相互作用。双层结构显示的自旋动力学可以用神经学自由能原理的连续形式很好地描述,该原理先前已被提出作为某些生物神经过程的高层描述。数值模拟证明,所提出的双层几何结构能够重现先前为神经学背景下的主动推理示例推导出的理论结果。
引用
@article{arxiv.2401.12211,
title = {Active Inference Demonstrated with Artificial Spin Ice},
author = {Robert L. Stamps and Rehana Begum Popy and Johan van Lierop},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.12211},
year = {2024}
}
备注
28 pages, 7 figures, updated figures