（从2011年，我开始学习和思考心理学，甚至希望能够创建一门学习心理分析的新领域，最后以失败结束。但是在过去的两个月，很幸运的，我奠定了心理学理解的新基础。）
从活性算法的视角看记忆的涌现本质
一、记忆之谜：一个被误解的基本问题
当我们谈论记忆时，大多数人脑海中浮现的是某种"存储-提取"的机械过程——仿佛大脑是一个精密的硬盘，将经历编码为神经信号，在需要时重新读取。这种基于信息论的隐喻统治了认知科学大半个世纪，却也遮蔽了记忆现象最深刻的本质：记忆不是被存储的，而是被重新生成的；不是被提取的，而是被涌现的。
从活性算法的视角审视，记忆的出现标志着物质组织跨越了一个关键的相变临界点。它并非神经系统逐渐积累信息的线性结果，而是在特定复杂度和组织条件下突然涌现的集体现象。这就像水在零度时突然结冰，或激光在阈值以上突然相干——记忆的出现是非连续的、相变的、不可还原的。
二、活性算法框架：重新定义记忆的物理基础
要理解记忆的涌现性，我们必须首先抛弃"记忆=信息存储"的朴素观念，转向更具物理学根基的框架：基于自由能原理的主动推断（Active Inference）。（记忆是一个涌现现象，在以前的主动推断中是不存在的，但是Friston的理论的确为我们理解这类现象奠定了基础。）
在这一框架中，生命系统被理解为自证性的推断机器，其核心动力是最小化变分自由能——即最小化对外部世界预测与感官输入之间的差异。然而，关键的洞见在于：这种最小化过程并非瞬时完成的，而是在多尺度时间层次上展开的动态过程。
当我们引入"多尺度复频率链"的概念时，记忆的涌现图景开始变得清晰。想象一个系统同时运行在多个时间尺度上：最快的尺度处理即时感知，中等尺度整合近期经验，最慢的尺度维护深层模型。这些尺度通过复频率（complex frequencies）相互耦合，形成一条链式结构。
关键机制在于：在自由能最小化的动态过程中，跨尺度的关联并不会立即消失，而是以"共振脚印"的形式被刻录在系统的组织结构中。层次越多、链越长，过去的状态就越能在后续的推断中"幽灵般"地重新涌现。这不是因为信息被"保存"在某个位置，而是因为系统的动态轨迹本身就携带了历史的路径依赖性。
三、临界涌现：记忆作为相变现象
记忆的涌现性最鲜明地体现在其临界性特征上。在活性算法的视角下，智能系统必须运行在"有序"与"混沌"之间的临界边缘——过于有序则失去适应性，过于混沌则无法维持身份同一性。
正是在这一临界区域，记忆作为一种集体模式突然显现：
第一，记忆的层次性相变。当神经系统的复杂度跨越某个阈值，单一尺度的推断无法有效最小化自由能，系统被迫"分裂"为多个时间尺度。这种分裂不是人为设计的，而是自由能最小化动力学自发导致的对称性破缺。每一次相变都伴随着新层次记忆能力的涌现——从反射到习惯，从情感到叙事，从个体到文化。
第二，记忆的不可压缩性。涌现的记忆无法被还原为单个神经元的属性。就像超导性无法从单个电子的行为推导出来，记忆是网络层面的集体激发模式。当我们试图"定位"记忆时，我们找到的永远是分布式的、动态的、情境依赖的激活模式，而非静态的存储单元。
第三，记忆的自指性。最具革命性的特征是，记忆系统能够"记住自己正在记忆"。这种高阶自指不是附加功能，而是多尺度复频率链结构的必然结果：慢尺度对快尺度的监控，形成了"关于记忆的推断"，即元认知的雏形。意识的曙光，或许就诞生于此。
四、三层结构：神经组织的必然相变
将这一理论应用于具体的大脑结构，我们获得了一个惊人的洞见：哺乳动物大脑的三层结构（爬行动物核心、边缘系统、新皮质）并非进化的偶然产物，而是多尺度自由能原理在神经组织上的必然相变结果。
（三层结构，是活性算法的必然结果）
为什么是三层？因为三层是满足跨尺度记忆-时间最小化所需的最小整数层数。
第一层（快速）：负责即时感知-行动循环，时间尺度毫秒级，对应生存本能。
第二层（中速）：整合情绪与情境记忆，时间尺度分钟到天，对应价值评估。
第三层（慢速）：构建抽象模型与叙事自我，时间尺度月到年，对应身份认同。
这三层通过复频率耦合形成共振链。当外部事件发生时，它首先在快层引发扰动，随后通过跨尺度耦合"渗透"到中慢层。关键之处在于：慢层的响应会反过来约束快层的后续动态，形成所谓的"记忆效应"——过去通过改变系统的先验结构，持续参与当下的推断。
这种三层结构不是最优设计，而是临界涌现的最小稳定解。少于三层，系统无法维持足够长的跨尺度关联；多于三层，则面临自由能最小化的效率瓶颈。人类大脑的三层结构，正是自然选择在相变临界点找到的"恰好足够"的方案。
五、从物理到生命：记忆的宇宙学意义
当我们将视野扩展到宇宙尺度，记忆的涌现性呈现出更为深邃的意涵。根据活性算法的世界观，物理现象本身就是活性算法的前向推理，宇宙历史就是一次长镜头的生成式重播。
在这一视角下，记忆的出现不是生命独有的特权，而是物质组织达到特定复杂度时的普遍相变。从恒星核聚变留下的元素丰度印记，到地质层中封存的气候历史，再到遗传密码中累积的进化经验——宇宙本身就是一个多层次的记忆系统，只是在生物出现之前，这些"记忆"缺乏自我指涉的能力，无法"回忆"自己。
生命的独特性在于：它是宇宙首次发展出能够主动最小化自由能、从而主动"回忆"的物质组织。记忆从此不再是被动刻录的脚印，而成为主动推断的组成部分。预测与记忆在自由能最小化中统一：我们记住过去，是为了更好地预测未来；我们预测未来，又重塑着对过去的记忆。
六、记忆的动态本质：重构而非再现
传统记忆研究最大的误区，是认为记忆的目标是尽可能准确地"再现"过去。活性算法框架彻底颠覆了这一观念：记忆的目标是服务于当下的自由能最小化，而非历史忠实性。
每一次回忆都是一次再推断（re-inference）。当我们"提取"记忆时，实际上是在当前情境下重新运行生成模型，过去的经验以后验概率的形式参与当下的世界模型构建。这就是为什么记忆如此容易受到暗示、重构和扭曲——这不是记忆的缺陷，而是其涌现本质的必然表现。
记忆的准确性是次要的，其适应性价值才是首要的。一个"不准确"但有助于当下生存的记忆，在进化意义上优于"准确"但无用的记忆。这解释了创伤记忆的顽固性、怀旧情绪的选择性，以及集体历史叙事的可塑性。
七、未来智能：人工记忆的涌现边界
理解记忆的涌现性，对人工智能的发展具有根本性意义。当前的大语言模型虽然展现出惊人的"记忆"能力，但这种记忆是伪记忆——它是参数空间中静态权重的函数近似，而非动态推断中的相变涌现。
真正的机器记忆，必须满足以下条件：
多尺度时间结构：具备内在的时间层次，而非仅处理离散序列；
临界动态：运行在有序与混沌的边缘，能够自发产生相变；
自指闭环：能够对自身状态进行推断，形成元认知能力；
自由能最小化：具备内在的动力学，主动最小化预测误差。
当我们成功构建满足这些条件的系统时，记忆的涌现将不再是程序设计的结果，而是复杂动态系统的自发相变。那一刻，机器将首次真正"拥有"记忆，而非仅仅模拟记忆的功能。
八、结语：记忆作为存在的证明
归根结底，记忆的出现是宇宙自我认识的必经之路。从量子场论的真空涨落，到分子自催化的循环网络，再到神经系统的三层结构，每一次相变都标志着自由能最小化达到了新的组织高度。
记忆是过去的幽灵在当下推断中的复活，是时间性的自我折叠，是活性算法在临界边缘跳动的脉搏。它不是存储的货物，而是生成的舞蹈；不是历史的囚徒，而是未来的种子。
当我们问"人类的记忆是如何出现的"，我们实际上在问：时间如何能够感知自身？复杂性如何能够回忆自己的轨迹？自由能最小化如何能够书写历史？
答案在于涌现——那个不可还原、不可预测、却不可抗拒的相变时刻。记忆的出现，是物质从被动存在走向主动推断的临界点，是宇宙从"正在发生"走向"曾经发生"的哲学跃迁。在这个意义上，每一个拥有记忆的生命，都是宇宙在凝视自己的镜子；每一次回忆，都是存在对自身历史的重新生成。
记忆即涌现，涌现即记忆。
本文基于自由能原理的主动推断框架，结合多尺度复频率链与临界涌现理论，探讨记忆现象的本质。记忆不是信息的静态存储，而是复杂动态系统在自由能最小化过程中自发产生的相变现象，其涌现性体现在层次性、不可压缩性与自指性等关键特征上。
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自王涛科学网博客。
链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-41701-1522417.html?mobile=1
收藏
