简化而不至过简的自由能原理
统计力学
2023-08-16 v3 适应与自组织系统
生物物理
神经元与认知
摘要
本文提供了自由能原理的简明描述，从以朗之万方程表述的随机动力学系统出发，终以可解读为感知物理学的贝叶斯力学收尾。借助统计物理的标准结果梳理了关键步骤。这些步骤包括：(i) 基于稀疏耦合动力学所继承的条件独立性建立特定的状态划分，(ii) 从该划分出发阐明贝叶斯推断的含义，以及 (iii) 以最小作用量变分原理描述特定状态的路径。从目的论看，自由能原理以最优贝叶斯设计与决策（即最大化边际似然或贝叶斯模型证据）给出了自组织的规范性说明。总之，从随机动力学系统对世界的定义出发，我们最终得到将自组织描述为可解读为自证成（self-evidencing）的感知行为：即自组装、自创生或主动推断。
引用
@article{arxiv.2201.06387,
title = {The free energy principle made simpler but not too simple},
author = {Karl Friston and Lancelot Da Costa and Noor Sajid and Conor Heins and Kai Ueltzhöffer and Grigorios A. Pavliotis and Thomas Parr},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.06387},
year = {2023}
}
备注
44 pages, 9 Figures; 64 pages including graphical abstract, highlights and references