王涛
Kimi翻译《New Scientist 》关于卡尔·弗里斯顿的人物特写(II)
2026-2-14 18:17
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自由能原理:一个想法能否解释万物为何存在?

生命是什么,心智如何运作,都包含在这一大胆概念之中。但批评者认为,试图解释一切,可能最终什么都解释不了

作者:Elise Cutts | 2024年10月16日 | 第3513期

    神经科学似乎不太可能成为寻找适用于宇宙万物的基本真理的地方。大脑是特殊的物体,做着宇宙中很少有其他物体能做到的事情——感知、行动、阅读杂志文章。它们通常是例外,而非规则。

    这或许就是为什么自由能原理(Free-Energy Principle, FEP)吸引了如此多的关注。这一原理始于2000年代初,最初是作为解释感知、行动等认知过程的工具,随后被提出作为"统一的大脑理论"。接着,FEP超越了大脑,被当作生命的定义,以及 inevitably,作为能够推理的新型人工智能的基础。如今,一些支持者认为,FEP甚至概括了宇宙中某物存在的本质意义。

    "你可以将自由能原理解读为一种自组织的物理学,"其创始人、伦敦大学学院的卡尔·弗里斯顿说,"它是对持续存在之物的描述。"

    然而,一些研究者对FEP能否兑现其许多最崇高的承诺持怀疑态度,对其不断变化的范围感到沮丧。"它一直是个移动的目标,"荷兰蒂尔堡大学的哲学家和认知科学家马泰奥·科伦坡说。

    所有这些都使FEP成为既令人着迷又令人沮丧的源头。其令人眩晕的广度是其持久吸引力的关键,尽管它仍然 notoriously 难以理解。那么,鉴于它声称可以解释……

    从大脑到万物

    FEP的核心主张是:所有生命系统都通过最小化"自由能"来维持自身。自由能是信息论中的一个概念,大致衡量系统的预测与感官输入之间的差异。通过最小化这种差异,系统有效地最小化"惊异"——即意外遭遇的次数。

    最初,这被提出作为解释大脑如何工作的理论。但弗里斯顿很快将其扩展到所有生命,从单细胞生物到人类社会。近年来,FEP被应用于人工智能免疫学形态发生(生物体如何获得其形态),甚至意识的本质

    "FEP的吸引力在于其统一性,"一位研究者说,"它承诺用一个框架解释从感知到社会行为的一切。"

    批评的声音

    但批评者指出了FEP的根本问题

    1. 解释力的空洞化"如果你试图解释一切,你可能最终什么都解释不了,"科伦坡说。FEP适用于任何维持稳态的系统——恒温器、晶体、甚至电网。这导致平凡性问题:它无法区分生命与非生命。

    2. 数学的"免疫性"FEP的辩护者诉诸其数学必然性——"这不是假设,而是定理"。但这使其不可证伪,在科学哲学上这正是伪科学的标志。

    3. 循环论证FEP将生命定义为最小化自由能的系统,但系统必须先存在才能最小化自由能。这陷入了逻辑循环

    4. 经验证据薄弱尽管FEP做出了宏大承诺,但其直接经验证据主要是间接的。它更多是理论推导的结果,而非实验发现。

    为什么仍然重要?

    尽管存在这些批评,FEP仍在跨学科领域蓬勃发展:

  • 精神病学:为理解幻觉、妄想等提供新视角

  • 机器人学:为具身智能提供设计原则

  • 生物学:试图成为"生物学的进化论"

  • 物理学:被扩展至量子信息理论

    弗里斯顿的办公室门庭若市:天体物理学家、哲学家、AI工程师、神经科学家——他们都渴望理解这一理论。

    "唯一真正理解卡尔·弗里斯顿自由能原理的人可能是卡尔·弗里斯顿本人,"一位来访者如此评论。

    结论:美丽而危险

    FEP代表了科学中统一性追求的极致。它美丽、优雅、数学上精致——但也可能是一个智力陷阱

    正如一位批评者所说:"FEP是科学修辞的杰作,但我们需要区分修辞的吸引力解释的真实性。"

    无论FEP最终被证明是正确的还是错误的,它已经改变了科学对话。它迫使研究者重新思考生命、心智和存在的本质——而这,或许正是其最大的价值所在。

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