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Free-Energy Principle

Definition / 定义

自由能原理:一个来自理论神经科学与认知科学的框架,主张生物体(尤其是大脑)通过最小化“自由能”来维持自身稳定与适应环境;这里的“自由能”可理解为对感官输入的惊讶(surprise)的可计算上界,等价地说,是在不断减少预测误差/不确定性,从而更好地解释与预测世界并指导行动。(该术语在物理学中也有“自由能”的含义,但此处多指 Friston 的认知/神经科学用法。)

Pronunciation / 发音

/ˌfriː ˈɛnərdʒi ˈprɪnsəpəl/

Examples / 例句

The free-energy principle suggests that the brain is constantly predicting sensory input.
自由能原理认为,大脑会不断预测感官输入。

By minimizing free energy, an organism can reduce uncertainty and act in ways that keep it within viable states.
通过最小化自由能,生物体可以降低不确定性,并以使自身保持在可生存状态范围内的方式行动。

Etymology / 词源

free energy(自由能)原本是热力学中的术语;在该理论中借用其名称,用来指一种可被最小化的量,作为“惊讶”的上界并与概率推断相关。principle(原理)来自拉丁语 principium(开端、基础),表示一种基础性的解释框架。该术语在当代意义上主要与神经科学家 Karl Friston 的研究相关。

Related Words / 相关词

Literary Works / 文学作品

  • Karl Friston, “The free-energy principle: a unified brain theory?” Nature Reviews Neuroscience (2010)
  • Karl Friston, “Life as we know it” Journal of the Royal Society Interface (2013)
  • Andy Clark, **Surfing Uncertainty: Prediction, Action, and the Embodied Mind**(书中讨论预测加工框架并提及自由能相关思想)
  • Jakob Hohwy, **The Predictive Mind**(讨论预测处理与相关理论背景,涉及自由能框架)
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