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论贝叶斯力学:信念的物理学与由信念构成的物理学

统计力学 2023-04-17 v4 动力系统 适应与自组织系统 生物物理

摘要

本文旨在介绍过去十年中涌现的称为贝叶斯力学的研究领域。贝叶斯力学是一种概率力学,包含使我们能够对具有特定划分(即划分为粒子)的系统建模的工具,其中特定系统的内部状态(或内部状态的轨迹)编码关于外部状态(或其轨迹)的信念参数。这些工具使我们能够为看起来仿佛在估计其感官状态原因的 posterior 概率分布的系统写下力学理论。这为建模决定此类系统动力学的约束、力、势及其他量提供了形式化语言,尤其是当它们蕴含信念空间(即统计流形)上的动力学时。在此,我们将回顾关于自由能原理的文献前沿,区分贝叶斯力学应用于特定系统的三种方式(即路径跟踪、模式跟踪和模式匹配)。我们进而考察自由能原理与约束最大熵原理之间的对偶性,二者均位于贝叶斯力学核心,并讨论其含义。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.11543,
  title  = {On Bayesian Mechanics: A Physics of and by Beliefs},
  author = {Maxwell J. D. Ramstead and Dalton A. R. Sakthivadivel and Conor Heins and Magnus Koudahl and Beren Millidge and Lancelot Da Costa and Brennan Klein and Karl J. Friston},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.11543},
  year   = {2023}
}

备注

50+7 pages, six figures. Invited contribution to "Making and Breaking Symmetries in Mind and Life," a special issue of the journal Royal Society Interface. First two authors have contributed equally