设计、杯子与被子。一种自由能原理方法论的产品设计
统计方法学
2026-05-05 v2 机器学习
摘要
经典设计理论将对象类型视为给定的：设计师预先决定这将是一杯，然后优化其参数。本文论证对象类型并非预设，而是一种可以从物理数据和功能要求中推断出来的推理问题。我们称之为 requirement-steered interface type inference，表明它在现有设计框架中不可表述。本文作出两个 jointly necessary 且 individually incomplete 的贡献：第一个是问题本身，经典设计无法提出，因为它预设了我们问题寻求确定的东西；第二个是 C-DMBD，即 Dynamic Markov Blanket Detection 算法的一个受约束扩展，使 requirement-steered 推理在计算上具有可行性。我们基于自由能原理和主动推理，借鉴了理论神经科学和贝叶斯力学中既定框架，将产品的表面建模为 Markov blanket：所有对象与环境之间因果交换必须通过的最小边界。不同的 blanket 结构对应不同的对象类型；相同结构的参数化对应同一类型的不同功能模式。本文是一种概念证明和理论提案。它将设计从优化重新框定为推理，从参数规范重新框定为生成模型之间的关系。
引用
@article{arxiv.2604.22902,
title = {Design, Cups, and Blankets. A Free-Energy-Principle-Based Approach to Product Design},
author = {Luca M. Possati},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.22902},
year = {2026}
}