知情决策的认知能量代价

神经元动力学中的时间不可逆性近来被证明与生命系统中认知努力的多种指标相关。利用朗道尔原理（该原理认为时间不可逆的信息处理消耗能量），我们建立了一个与信念动力学相关的、热力学一致的认知能量代价度量。我们利用此概念分析双臂老虎机博弈——一种标准的不确定性下决策框架，考虑利用、有限记忆以及对两个博弈选项或臂的并发分配。通过基于利用、预测误差的信念动力学，决策者产生认知能量代价。最初，我们观察到由于中等利用水平下时间反演对称性的破缺，信念空间稳态中出现耗散结构。为更深入探究信念动力学，我们将其类比于受状态依赖噪声作用的主动粒子。这一类比使我们能将涌现的风险规避与标准热泳现象相联系，从而连接两个显然无关的概念。最后，我们数值计算了稳态下信念动力学的时间不可逆性，揭示出升高的——但经过优化的——认知能量代价与最优决策结果之间的强相关性。这一相关性暗示了生命系统向最大非平衡结构演化的机制。