Genius Neuroscientist Who Can Hold The Key True AI


King George III of England began to show signs of acute mania at the end of his reign, rumors about the royal madness multiplied quickly in public mind. One legend had that George tried to hinder the tree, thought it was the king of Prussia. Another described how she whisked away the house of Queen Square, the Bloomsbury District in London, to take treatment of her subjects. The tale continues that George's wife, Queen Charlotte, was hired out of the basement of a local pub that stocked the provisions of the king's meal while staying with her doctor's care.

More than two Centuries later, this story is still popular in the Queen's London textbook. And if it's true, the neighborhood has evolved over the years that seem to fit in. Charlotte's metal sculpture stands north of the square. The angle pub is called lottery lottery; And square-square rectangular garden is all but surrounded by people working in the brain and people whose brain needs to work. The National Hospital of Neurology and Neurosurgery, where modern Kingdom can successfully seek treatment, dominates in one corner of the Queen's Square, and its perimeter of the London University College research facilities worldwide. During the perfect weather of July last year, dozens of neurological patients and their families spent a quiet time on wooden benches on the outer edge of the grass.

On a typical Monday, Carl Friston arrives at Queen's Square at 12: 00, and a cigarette smoke in the garden by Queen Charles. Slightly bent, the only figure of thick gray hair, Friston is a scientific director at the University College London Floor Functional Image Lab, known to those who work as FIL. After completing his cigarette, Friston crosses the square in the west, enters the building of the brick and limestone building and goes to the seminar room on the fourth floor where two to ten people can be found in a blank white wall. Friston likes to arrive five minutes late, so everyone already exists.

Her commitment to her is her first important words, because Friston prefers not to speak with other people until the afternoon. (At home, he will agree with his wife and three children about smiles and grants). It also rarely meets people each other. Instead, he recommends open meetings, such as pupils, postcards, and members of the community who want to find the expertise of Friston – the category of people who have become widely known in recent years. "If anybody has an idea or question or project, the best way is to get acquainted with the whole group, listen to the person, and then everyone gets a chance to ask questions, so one learns to study everyone," says David Bemmio , A psychiatrist at McGill University, where he studied under Friston for a year. "It's very unique, there's a lot with Carl".

At every Monday's meeting, everyone goes around and asks questions at the start. Friston walks slowly in intentional circles, because he listens to his nose ending at the end of his nose so that it always reduces his head to see the person who speaks. Then he spends the next few hours answering questions. "Victorian gentleman, Victorian manners and tastes", as a friend describes Friston, will answer the most confused questions with courageous and quick reforms. Q & A sessions that I started to call "Carl Ask" meetings – distinctive features, memory, knowledge signal and creative thinking. They often end up when it's time to get Friston back down the minuscule metal balcony, which threatens his office to smoke.

Friston became the first heroic figure in the Academy to discuss many of the most important tools that made human brains legible science. In 1990, he invented statistical parametric maps, as one neuroscientist, as a "scheme and stick" in a coherent form in the brain's brains, so that researchers could compare a comparison of apple and apple comparable lambs. Statistical parametric mapping has been formulated as a logical based morphometry, an image technique used in one of the well-known research to determine the "knowledge" of the London taxi drivers' hippocampus.1

1 To get a London taxi license, the drivers must recall 320 routes and many sightseeing, located 6 miles away from Charing Cross. In the process of delaying the written exam is also a series of the same meetings with the learner.

The study was published Science In 2011, a third brain imaging software was used to demonstrate a dynamic cause-effect modeling to determine if people with acute brain damage were minimally conscious or just vegetative.

When Friston was part of the Royal Society of Fellows in 2006, the Academy had been influenced by brain research as "revolutionary" and said more than 90 percent of the brain's image was used by his methods. Two years ago, Allen Institute of Artificial Intelligence, a research outfit led by AI pioneer Oren Etzioni, estimates that Friston is the world's most frequently quoted neuroscientist. It has a h-index – metric that is used to assess the impact of researcher's publications – almost twice the size of Albert Einstein. Last year's Clarivate Analytics, which has more than two decades successfully predicted 46 Nobel Prize laureates in science, the site of Friston between three alleged winners in physiology or medicine category.

What is remarkable, though, is that some researchers who look at Pridonus talk about the image of the brain these days. During this 10-day period, Friston advised astrophysicist, a computer engineer working for Amazon Echo, a pirate rival, head of artificial intelligence for one of the world's largest insurance companies, neurologist for better listening and psychiatric involvement in computer Teachings to order Ross depression treatment. And most of them came because they were desperate to hear something else.

Over the past decade, Friston has given a great deal of time and effort to establishing his opinion as a free energetic principle. (Friston refers to her neuroimaging research as a working day, as a jazz musician might refer her onto the local public library.) With this idea, Friston believes that she is no less defined organizational principle throughout life, and all intelligence as well. "You're alive," he answers: "What kind of behavior Should Do you show me "

First Bad Story: Free Energy Principle is maddeningly difficult to understand. It is very difficult, in fact, very clever people tried the whole room and could not understand. A Twitter account2 With 3,000 followers there's just mock its opacity and almost all the people I talked about, including the researchers whose work depends on him, told me that they did not fully understand it.

2 The report is called @FarlKriston. Sample tweet: "Life is an inevitable and enhanced property of any ergodic random dynamic system that holds Markov's blanket.

But often it was added to the same people that the free energy principle in his heart tells a simple story and solves the main puzzle. The second law of thermodynamics tells us that the world suppresses entropy, disintegration; But the living thing is severely opposed to him. We wake up every morning about almost the same person who had previously distinctly separated between our cells and the bodies between us and our country. Is it? Friston's free energy principle says that all lives, in the human brain, from its billions of neurons, are the same universal emperor that can be reduced to mathematical functions. Being alive, he says he can act on the ways that reduce your expectations and sensory benefits. Or, in the Fristonian terms, it is Minimum free energy.

The feeling of the potential results of this theory, all you have to do is look at those people who start on the movie gate on Monday morning. Here are some of them, because they want to use the free energy principle to unite mind theories, a new basis for biology and to live as we know. Others hope that free energy principle will ultimately have a psychiatric function in the brain's functional understanding. And yet others come because they want to use the ideas of Friston in artificial intelligence surveys through road blocks. But everyone has one reason to be here, that the only person who truly understands Karl Friston's free energy principle can be Carl Friston.

Friston's office. A friend describes him as "Victorian gentleman, Victorian manners and tastes".

Katie Peters

Friston is not just One of the most influential researchers in his field; It is also among the most productive of any discipline. He is 59 years old, works every night and weekend, and has published over 1000 academic works throughout the millennium. Only in 2017 he was a leading or co-author of 85 publications3Which is about four days.

3 In the 2018 article, the paper analyzed the phenomenon of "hyperpolist" scientists whose authors have more than 72 publications in one year.

But if I ask him, this product is not just an ambitious work ethic; This is a sign of his tendency to be a strict escape.

Priston closely observes his inner life and protects the inert, many of which he describes as "thinking about other people." It gives preference to other people at a comfortable distance, in private conversations. He does not have a mobile phone. She always holds a marine-blue suite that buys twice in a closed store. She finds the weekly situation in the Queen's Square "quite a nervous therapy" and therefore attempts to avoid other people as international conferences. It has no advocacy of its ideas.

At the same time, Priston is especially clear and approaches what he is doing as a scientist. It will be very comforting – in contrast to the smell disappearing – it will lose a difficult problem that is to be resolved in a week. And he wrote eloquently about his own obsession, dating from childhood, finding ways to integrate, unite, and ease the apparent noise in the world.

Finding Friston's free energy principle is hot on a hot summer day when he was eight years old. He and his family lived in Chester, England, near Liverpool, and his mother told him to go to the garden. He knocked out the old old magazines, and some forest frauds with a small mistake, along with the exoskes of the armed form, initially took shelter and darkness during a genuine search. For half an hour they saw that they did not use the shadows. "It was an illusion," says Priston. "Fantasy, by which I came to the table."

He realized that the timber movement was not a big purpose, at least not in the sense that a person has a goal when he starts to get out of the car. The creatures were random; ისინი უბრალოდ სითბოში უფრო სწრაფად მოძრაობდნენ4 მზე

4 ახალგაზრდა Friston ალბათ უფლება. ხე-ტყის მრავალი სახეობა პირდაპირ მზეზე მშრალი იქნება და ზოგიერთები რეაგირებენ ტემპერატურასთან ერთად, შემთხვევითი მოძრაობის გაზრდის დონე.

ფრისტონმა ეს პირველი სამეცნიერო წვდომისკენ მოუწოდა, იმ მომენტში, როდესაც "ყველა ამ კონტრიბუციას, მიზნისა და გადარჩენის ანთროპომორფის ახსნა-განმარტებას, ისევე როგორც ყველა, თითქოს მხოლოდ ქერცლადაა", ამბობს ის. "და ის, რაც თქვენ უბრალოდ აკვირდებოდნენ იყო. იმ გაგებით, რომ სხვა გზა არ შეიძლება იყოს. "

Friston მამა იყო სამოქალაქო ინჟინერი, რომელიც მუშაობდა ხიდები მთელი ინგლისი, და მისი ოჯახი გადავიდა გარშემო მასთან. თავის პირველ ათწლეულში ახალგაზრდა ფრისტონმა ექვსი სხვადასხვა სკოლა დაესწრო. მისმა პედაგოგებმა ხშირად არ იცოდნენ, რა უნდა გაეკეთებინათ მასთან და ის თავის უღიმღამო თავმოყვარეობას უნახავს. 10 წლის ასაკში მან შექმნა თვითდაფუძნებული რობოტი, რომელსაც თეორიულად შეუძლია შეუფერხებლად მიჰყოს ჭიქა წყალი, ხოლო თვითდამატებითი შეხედულებისამებრ და მერკური დონის გამოყენებით. სკოლაში, ფსიქოლოგმა მიიყვანა ჰკითხა, როგორ მოვიდა იგი. "თქვენ ძალიან გონიერი ვარ, კარლ," ფრისტოს დედამ დაარწმუნა იგი და არა ბოლო დროს. "ნუ მათ არ გითხრათ, რომ არა ხარ". მისი თქმით, მას არ სჯერა.

როდესაც Friston იყო მისი შუა ყვავის, მას კიდევ ერთი ხის lice მომენტში. ის უბრალოდ ტელევიზორის ყურებისგან თავის საძინებელ ოთახში მოვიდა და ფანჯრის გარეთ ბრწყინვალე ბრწყინვალე ხეები შენიშნა. მან მოულოდნელად შეიძინა ფიქრი, რომელიც მას არასდროს გაუშვებს. "უნდა არსებობდეს ყველაფერი, რაც არაფერი იწყება", – ფიქრობდა. "თუ მთელი სამყაროს ერთ წერტილთან ერთად დავიწყებ, მხოლოდ იმას მივიღებ, რომ ყველაფერი მაქვს ამისგან?" მან თავის საწოლში საათობით გაატარა თავისი პირველი მცდელობა. "მე მთლიანად ვერ შევძელი, ცხადია," ამბობს ის.

საშუალო სკოლის დასასრულს, ფრისტონი და მისი თანაკლასელები კომპიუტერის დახმარების ადრინდელ ექსპერიმენტში იყვნენ. მათ სთხოვეს რიგი კითხვები, და მათი პასუხი იყო punched შევიდა ბარათები და აწარმოებს მეშვეობით მანქანა, რომ extrapolate სრულყოფილი კარიერა არჩევანი. Friston ჰქონდა თუ როგორ ის სარგებლობდა ელექტრონიკა დიზაინი და ყოფნის მარტო ბუნებაში, ასე რომ კომპიუტერი ვარაუდობს ის გახდეს სატელევიზიო ანტენის ინსტალერი. ეს არ ჩანს სწორი, ამიტომ ის მოინახულა სკოლის კარიერის მრჩეველმა და თქვა, რომ ის მსურს, რომ ტვინის შესწავლა მათემატიკისა და ფიზიკის კონტექსტში შეისწავლოს. მრჩეველმა განუცხადა ფრისტონმა ის უნდა გახდეს ფსიქიატრი, რაც ნიშნავს იმას, რომ ფრისტონის საშინელებაა, რომ მას მედიცინის შესწავლა ჰქონდა.

ფრისტონმა და მრჩეველმა ფსიქოლოგიის ფსიქოლოგიის შესახებ დაბნეულობა გამოიწვია, რაც, სავარაუდოდ, მომავალ მკვლევარად უნდა გაევლო. მაგრამ აღმოჩნდა, რომ ბრწყინვალე შეცდომა აღმოჩნდა, რადგან ის ფრისტონს გონებისა და სხეულის შესასწავლად,5 და მისი ცხოვრების ერთ-ერთი ყველაზე ფორმალური გამოცდილებისკენ, რომელიც ფრისტონს თავის თავზე იღებს.

5 ფრისტონის დრო სხვა მოღვაწეობასაც მოიძებნა. 19 წლის ასაკში მან გაატარა მთელი სკოლის შვებულება, რომელიც ცდილობს ყველა ფიზიკის შესუსტებას ერთ გვერდზე. მან ვერ შეძლო, მაგრამ მოახერხა ყველა კვანტური მექანიკის მორგება.

სამედიცინო შესწავლის დასრულების შემდეგ, ფრისტონი გადავიდა ოქსფორდში და ორი წლის განმავლობაში ვიქტორიანურ საავადმყოფოში მცხოვრები პატარა მკვლევარის, პატარა მარშრუტის სახით. დაარსდა 1845 წილადის აქტი, Littlemore თავდაპირველად იყო ინიცირებული, რათა დაეხმაროს გადარიცხვა ყველა "pauper lunatics" საწყისი workhouses საავადმყოფოებში. 1980-იანი წლების შუა რიცხვებით, როდესაც Friston ჩამოვიდა, ეს იყო ერთ ერთი ბოლო ძველი თავშესაფრები გარეუბანში ინგლისის ქალაქებში.

Friston ენიჭება ჯგუფის 32 ქრონიკული შიზოფრენიული პაციენტები, ყველაზე ცუდი off მცხოვრები Littlemore, რომელთა მკურნალობა ძირითადად ნიშნავდა შეკავება. ფრისტონისთვის, რომელიც იხსენებს თავის ყოფილ პაციენტებს აშკარად ნოსტალგიით, ეს იყო შესავალი, რომ ადვილად დაირღვა ტვინის კავშირები. "ეს იყო ლამაზი ადგილი, რათა მუშაობა," ამბობს ის. "ეს პატარა საზოგადოება ინტენსიური და ფლორული ფსიქოპათოლოგიაა."

კვირაში ორჯერ მან 90 წუთიანი ჯგუფის თერაპიის სესიები გაატარა, სადაც პაციენტებმა გააცნეს თავიანთი დაავადებები ერთმანეთთან ერთად, რომლებიც დღეს კარლ შეხვედრების დასკვნებს იყენებენ. ჯგუფში შედიოდა ფერადი პერსონაჟები, რომლებიც ჯერ კიდევ 30 წლის შემდეგ ფრისტონის აზროვნებას სვამდნენ. იყო ჰილარი,6 რომელიც ჰგავდა მას შეეძლო უფროსი მზარეულის თამაში დოვტონის აბბი მაგრამ ვინ იყო, პატარა მორბენალამდე, დედინაციანი ჰქონდა მისი მეზობლის სამზარეულო დანანით, დარწმუნებული იყო, რომ ის გახდა ბოროტი, ადამიანის ზომის crow.

6 ამ ამბავში შეიცვალა ფრისტონის პაციენტების სახელები Littlemore- ზე.

იყო ერნესტი, რომელსაც ჰქონდა პასტელი მარკერები და სპენსერ კარდიგანისთვის და შეესაბამებოდა პლიმუსოლ ფეხსაცმელს და ვინ იყო "როგორც ყოვლისმომცველი და შეუსაბამო pedophile როგორც თქვენ ოდესმე წარმოიდგენენ", – ამბობს ფრისტონი.

და მაშინ რობერტი იყო ახალგაზრდების ჩამოყალიბება, რომელიც შეიძლება ყოფილიყო უნივერსიტეტის სტუდენტი, რომელსაც არ ჰქონდა მძიმე შიზოფრენია. რობერტი გაბრუნდა obsessively შესახებ, ყველაფერი, ანგელოზი shit; ის ფიქრობდა, იყო თუ არა კურთხევა ან წყევლა და იყო თუ არა ეს თვალით თვალი, და ის ჩანდა, რომ ეს კითხვები სხვებისთვის არ მომხდარა. Friston, ძალიან კონცეფცია ანგელოზი shit იყო სასწაული. ეს ისაუბრა უნარშეზღუდულ ადამიანებთან შიზოფრენიით, რათა შეიქმნას ცნებები, რომ უფრო ხშირად რეგულარულად ფუნქციონირებდა ტვინი, რომელიც ადვილად ვერ შედიოდნენ. "ძალიან ძნელია, რომ ანგელოზი იჯდეს", – თქვა ფრისტონმა აღფრთოვანებასთან ერთად. "მე ვერ გავაკეთებ."

ცოტა ხნის შემდეგ ფრისტონმა 1990-იანი წლებიდან გაატარა შედარებით ახალი ტექნოლოგია PET- სთვის, რათა გაერკვეს, თუ რა ხდებოდა შიზოფრენიით დაავადებული ადამიანების ტვინში. მან გამოავლინა სტატისტიკური პარამეტრული რუკები გზაზე. უჩვეულოდ დროულად, ფრისტონი დარწმუნებული იყო, რომ ტექნიკა უნდა იყოს თავისუფლად გაზიარებული, ვიდრე დაპატენტებული და კომერციალიზებული, რაც დიდწილად განმარტავს, როგორ გახდა ასე ფართოდ გავრცელებული. ფრისტონი მთელს მსოფლიოში გაფრინდებოდა, მაგალითად, ბეთედდაში, მერილენდის შტატში, ჯანმრთელობის ეროვნულ ინსტიტუტში, მაგალითად, სხვა მკვლევარებისთვის. "ეს იყო მე, ფაქტიურად, ბიომეტრიული კვარტლის მეოთხედი, თვითმფრინავზე, იღებდა მასზე, იქ გადმოდიხარ, გადმომწერე ის, რომ ის გაეკეთებინათ სამუშაოდ, ვისწავლე ვინმეს სწავლა, შემდეგ კი დასასვენებლად წავიდა" ფრისტონის თქმით. "სწორედ ასე იყო ღია პროგრამული უზრუნველყოფა იმ დღეებში."

Friston მოვიდა დედოფალი მოედანზე 1994, და რამდენიმე წლის განმავლობაში მისი ოფისში FIL იჯდა მხოლოდ რამდენიმე კარები ქვემოთ Gatsby Computational ნეირომეცნიერების ერთეულის. გაცვალა, სადაც მკვლევარები სწავლობენ როგორც სწავლების, ისე სწავლების ორივე თეორიას, შემდეგ კი მისი დამფუძნებელი, შემეცნებითი ფსიქოლოგი და კომპიუტერული მეცნიერი ჯეფრი ჰინტონი. მიუხედავად იმისა, რომ FIL ჩამოყალიბდა, როგორც ერთ-ერთი წამყვანი ლაბორატორია ნევრომიზაციისათვის, Gatsby გახდა ნერვული სისტემის მოდერნიზების მოდერნიზების ნერვულ სისტემაში ნევროლოგთა მომზადების საფუძველი.

Friston, ისევე როგორც მრავალი სხვა, გახდა enthralled მიერ Hinton ის "childlike ენთუზიაზმი" ყველაზე unchildlike სტატისტიკური მოდელები, და ორი მამაკაცი გახდა მეგობრები.7

7 დროს, Hinton ცხოვრობდა განსაკუთრებით ხმაურიანი შენობაში Camden. მეზობლების წყლის მილები იმდენად ხმამაღალი იყო, რომ მან რეზინისა და ¾-inch drywall- ის გარეთ სარდაფის საძინებელში საუცხოო ყუთი ააშენეს, სადაც მას და მის ცოლს შეეძლო დაეძინა.

დროთა განმავლობაში, Hinton დარწმუნდა Friston, რომ საუკეთესო გზა ვიფიქროთ ტვინის იყო როგორც Bayesian ალბათობა მანქანა. იდეა, რომელიც მიდის მე -19 საუკუნეში და ჰერმან ფონ ჰელმჰოლტის მუშაობაში, არის ის, რომ ტვინი გამოიმუშავებს და იგრძნობს ალბათობას, მუდმივად აკეთებს პროგნოზებს და შეესაბამება რწმენას, რომელიც ეფუძნება იმას, რაც გრძნობებს ხელს უწყობს. თანამედროვე ყველაზე თანამედროვე Bayesian ანგარიშის თანახმად, ტვინი არის "საინჟინრო ძრავა", რომელიც ცდილობს შეამციროს "პროგნოზირების შეცდომა".

2001 წელს ჰენტონმა ტორონტოს უნივერსიტეტში ლონდონიდან დატოვა, სადაც ხელოვნების ინტელექტის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფიგურა გახდა და საფუძველი ჩაეყარა საფუძველს8 დღევანდელ კვლევებში დიდი სწავლისთვის.

8 2012 წელს, Hinton მოიგო ImageNet Challenge, კონკურენციის იდენტიფიცირება ობიექტების 15 მილიონი გამოსახულება მონაცემთა ბაზა აშენდა Fei-Fei Li. ImageNet დაეხმარა ნერვულ ქსელებს და ჰინტონს, რომელიც AI- ის ბერკეტამდე იყო.

სანამ Hinton დაუტოვებიათ, თუმცა, Friston ეწვია მისი მეგობარი Gatsby ერთ ბოლო დროს. Hinton აღწერს ახალ ტექნიკას, რომ ის შეიმუშავა კომპიუტერული პროგრამების განხორციელებაში, რათა უფრო ეფექტურად გამოეყენებინა ადამიანის გადაწყვეტილება, როგორც მრავალი განსხვავებული probabilistic მოდელების შეყვანის პროცესი, რომელიც ახლა უკვე ცნობილია როგორც "ექსპერტთა პროდუქტი".

შეხვედრისას ფრისტონის ხელმძღვანელობით დაწინაურდა. ჰინტონის იდეების შთაგონებით და ინტელექტუალური რეციდივის სულისკვეთებით, ფრისტონმა გაუგზავნა Hinton- ს ერთ-ერთი იდეის შესახებ შენიშვნები, რომლებიც მან თავის ტვინის უცნაური "ფიზიოლოგიური და ფსიქოფიზიკური ატრიბუტების" დაკავშირების მიზნით მოიყვანა. Friston- მა 2005- პირველი ათეული ათეული ნაშრომი ისევ თავისუფალი ენერგეტიკული პრინციპების შესახებ წერდა.

მარკოვის საბანი კარლ ფრისტონის ოფისში – "თქვენი შიდა სახელმწიფოების შენარჩუნება 1856 წლიდან."

ქეთი პეტერსი

მაშინაც კი, Friston აქვს რთული დრო, სადაც უნდა დაიწყოს, როდესაც ის აღწერს თავისუფალი ენერგეტიკული პრინციპი. მან ხშირად აგზავნის ადამიანებს მის ვიკიპედიას გვერდზე. მაგრამ ჩემი მხრიდან, როგორც ჩანს, უნდა დაიწყოს საბანი draped მეტი Futon ოფისში.

ეს თეთრი ფრჩხილის ჩააგდოს, 1922 წელს დაღუპული მწვავე, დაღლილი რუსი მათემატიკოსი სახელად ანდრეი ანდრეიევიჩ მარკოვის შავი და თეთრი პორტრეტი. სადღეღამისო ფურცინი, რომელიც ფრისტონის შვილიდან, ხალიჩა, პოლიესტერი ხუმრობით იდეის შესახებ, რომელიც თავისუფალი ენერგეტიკული პრინციპების ცენტრად იქცა. მარკოვი არის მარკოვის საბაზისო ეპოქა, რომელიც მანქანათმცოდნეობაში არსებითად ფარავს, რომელიც ცვლადი, იერარქიული სისტემის სხვებისგან განსხვავდება. ფსიქოლოგ კრისტოფერ ფრიტთან, რომელსაც ფრიტოსთან ერთად აქვს ჰ-ინდექსები, ერთხელ აღწერილია მარკოვის საბნები, როგორც "უჯრედის მემბრანის შემეცნებითი ვერსია, სახელმწიფოების გარეთ არსებული სახელმწიფოებისგან დამცავი ქვეყნების დაცვა".

Friston გონებაში, სამყარო შედგება Markov საბნები შიგნით Markov საბნები. თითოეულ ჩვენგანს აქვს მარკოვის საბანი, რომელიც გვაშორებს, თუ არა ჩვენთვის. ჩვენს შიგნით არიან ფარმაცევტული ორგანოები, რომლებიც შეიცავენ უჯრედებს, რომლებიც შეიცავს უჯრედებს, რომლებიც შეიცავენ მათ ორგანიზმებს. საბნები განსაზღვრავენ, თუ რამდენად დროა ბიოლოგიური მოვლენები და ერთმანეთისგან განსხვავებით. მათ გარეშე, ჩვენ მხოლოდ ცხელი აირით გავაფართოვებთ.

"ეს არის მარკოვის საბანი, რომელიც წაიკითხეთ. Ეს ის არის. თქვენ შეგიძლიათ შეეხოთ მას, "Friston განაცხადა მშრალი, როდესაც მე პირველად დაინახა ჩააგდოს თავის ოფისში. მე ვერ შევძელი თავს; მოკლედ მივედი, თითქოს ჩემი თითების ქვეშ ვიგრძენი. მას შემდეგ, რაც პირველად წავიკითხე მარკოვის საბნები, ყველგან ვნახე. მარკოვის საბნები გარშემო ფოთოლი და ხე და მწარე. ლონდონში, მე ვნახე მათ პოსტფოკებზე ფოლიკზე, ანტიფაშისტური აქციის ირგვლივ შავგვრემანი დემონსტრანტების გარშემო და კახეთში კატარღებში მცხოვრები ხალხის გარშემო. უხილავი cloaks გარშემო ყველას, და ყოველი მათგანი განსხვავებული ცოცხალი სისტემა, რომელიც ამცირებს საკუთარი თავისუფალი ენერგია.

თავისუფალი ენერგიის კონცეფცია ფიზიკისგან მოდის, რაც იმას ნიშნავს, რომ ძნელია ახსნას მათემატიკური ფორმულების გარეშე. ამ თვალსაზრისით, რაც ძლიერდება: ეს არ არის მხოლოდ რიტორიკული კონცეფცია. ეს გაზომვადი რაოდენობაა, რომელიც შეიძლება მოდელირებული იყოს, იმავე მათემატიკის გამოყენებით, რომელიც ფრისტონმა გამოიყენა ტვინის გამოსახულების ინტერპრეტაცია ამგვარი ცვალებადობაზე. მაგრამ, თუ ინგლისურ ენაზე თარგმნიან კონცეფციას, აქ არის ის, რაც თქვენ მიიღებთ: თავისუფალ ენერგიას არის განსხვავება იმ ქვეყნებს შორის, რომელთა მოლოდინშია ქვეყნებში და სენატორები გითხრათ, რომ შენში ხართ თუ არა სხვა გზა, როდესაც თავისუფალ ენერგიად მინიმუმამდე ხარ, შენ ხარ მინიმუმამდე სიურპრიზი.

ფრისტონის თქმით, ნებისმიერი ბიოლოგიური სისტემა9 რომელიც ეწინააღმდეგება არეულობისა და დაშლის ტენდენციას, დაიცვას თავისუფალი ენერგეტიკული პრინციპი – ეს არის პროტოზოვანი ან პრო-კალათბურთის გუნდი.

9 2013 წელს, Friston გაიქცა მოდელი, რომელიც მოდელირებული primordial წვნიანი სავსე მცურავი მოლეკულების. მან ის დაპროგრამებულია, როგორც ძირითადი ფიზიკისა და თავისუფალი ენერგეტიკული პრინციპების დაცვა. მოდელი მოჰყვა ორგანიზებულ შედეგებს, რომლებსაც ორგანიზებული ცხოვრება ჰგავდა.

ერთი celled ორგანიზმის აქვს იგივე აუცილებელი შემცირება სიურპრიზი, რომ ტვინის აკეთებს.

ერთადერთი განსხვავება ისაა, რომ ბიოლოგიური სისტემების თვითმმართველობის ორგანიზება, ადამიანის ტვინი უკიდურესად კომპლექსურია: ეს მილიონობით გრძნობა რეცეპტორებისგან ინფორმაციის წყალობით ხდება და საჭიროა ამ ინფორმაციის ეფექტურად ორგანიზება მსოფლიოს ზუსტი მოდელი. "ეს ფაქტიურად ფანტასტიკური ორგანოა იმ გაგებით, რომ ის ქმნის ჰიპოთეზებს ან ფანტასტიკებს, რომლებიც სათანადოდ ცდილობენ ახსენით ამ უცნაური ნიმუშების ახსნას, სენსორული ინფორმაციის ამ ნაკადად, რომ ეს არის მიღება", – ამბობს ფრისტონი. პროგნოზირებისკენ მომავალი ტალღის სიხშირის პროგნოზირებას აპირებს და მომდევნო და მომავალი ტვინი მუდმივად აკეთებს დასკვნებს და განაახლებს რწმენას იმის შესახებ, თუ რა გრძნობს უკავშირდება და ცდილობს შეამციროს პროგნოზირების შეცდომის სიგნალები .

ჯერჯერობით, როგორც თქვენ ალბათ შენიშნა, ეს ბევრს ჰგავს ტვინის ბაიასური იდეის შესახებ, როგორც "საინჟინრო ძრავა", რომელიც ჰინტონმა უთხრა ფრისტონის შესახებ 1990-იან წლებში. მართლაც, ფრისტონის აზრით ბაიასური მოდელი თავისუფალი ენერგეტიკული პრინციპების საფუძველს წარმოადგენს ("თავისუფალი ენერგია" თუნდაც უხეში სინონიმია "პროგნოზირების შეცდომა"). მაგრამ ბაიასური მოდელის შეზღუდვა, ფრისტონისთვის არის ის, რომ ის მხოლოდ ანგარიშვალდებულებაა რწმენისა და აღქმის შორის ურთიერთქმედებაზე; მას არაფერი აქვს იმის შესახებ, რომ სხეულის ან მოქმედების შესახებ. ეს არ შეიძლება თქვენს სავარძელში.

ეს არ არის საკმარისი ფრისტონისთვის, რომელიც იყენებს ტერმინს "აქტიური დასკვნას", რათა აღწერონ ორგანიზმებს სიურპრიზის მინიმუმამდე შემცირება მსოფლიოს გარშემო. როდესაც ტვინი ახდენს პროგნოზს, რომელიც დაუყოვნებლივ არ არის გამოწვეული იმის შესახებ, თუ რა გრძნობები უკავშირდება მას, ფრისტონმა მიიჩნევს, რომ მას შეუძლია მინიმუმამდე შეამციროს თავისუფალი ენერგია ორი გზით: მისი გადახედვა შეიძლება მისი წინასწარმეტყველებამ – აღიაროს სიურპრიზი, დაუშვას შეცდომა მოდელის მსოფლიოში ან მას შეუძლია იმოქმედოს რომ პროგნოზირება მართალია. თუ მივხვდი, რომ ჩემი ცხვირის შეხებისას ჩემი მარცხენა ცხვირით ვუკავშირდები, მაგრამ ჩემი proprioceptors მეუბნებიან ჩემი მკლავი ჩემს გვერდით დაკიდებული, შემიძლია მინიმუმამდე დავამარცხო ჩემი ტვინის მძინარე პროგნოზირება-შეცდომის სიგნალები, რომ ხელი აეღო ჩემი სახე.

სინამდვილეში ეს ასეა თავისუფალი ენერგეტიკული პრინციპი ყველაფერი გავაკეთეთ: აღქმა, ქმედება, დაგეგმვა, პრობლემის გადაჭრა. როდესაც მანქანას მივდივარ, მივუდგე თავისუფალი ენერგიის მინიმუმამდე შემცირებას ჩემი ჰიპოთეზა-ჩემი ფანტაზიის მეშვეობით.

ფრისტონისთვის, განტოლებისადმი მოქმედება და მოძრაობა ძალზედ მნიშვნელოვანია. თუნდაც აღქმაც კი ამბობს, არის "მოქმედება დამონებული": ინფორმაციის შეგროვება, თვალის ისარი, დიაფრაგმა ცხვირიდან ცხვირიდან, თითები ქმნის ხახუნის ზედაპირის წინააღმდეგ. და ყველა ეს ჯარიმა საავტომობილო მოძრაობა გრძელდება უწყვეტი გეგმებით,10 და ქმედებები.

10 ამ ტიპის კვლევისთვის ფრისტონის ტერმინი "ეპისტემური გაღვივებაა". იგი ცნობილია თავის კოლეგებს შორის მისი მონეტებისთვის, რომელიც ცნობილია როგორც Fristonese.

"ჩვენ ვგებულობთ მსოფლიოს," ფრისტონმა წერს, რომ "ჩვენი წინასწარმეტყველებები თვითრეალიზებული წინასწარმეტყველება გახდება".

რა ხდება მაშინ, როდესაც ჩვენი წინასწარმეტყველება არ არის თვითდაჯერებული? რას ჰგავს ისეთი სისტემა, რომელიც მოულოდნელად გადატვირთულია? თავისუფალი ენერგეტიკული პრინციპი გამოდის, არ არის მხოლოდ ერთიანი თეორია, ქმედება, აღქმა და დაგეგმვა; ეს ასევე ფსიქიკური დაავადების თეორიაა. როდესაც ტვინი ანიჭებს ძალიან მცირე ან ძალიან ბევრი წონა მტკიცებულება ასხამს საწყისი გრძნობს, უბედურება ხდება. მაგალითად, შიზოფრენიის მქონე ადამიანს შეუძლია, ვერ შეცვალოს მათი მოდელის სამყარო თვალებისგან სენსორული შეყვანისთვის. სად შეიძლება ერთი ადამიანი დაინახოს მეგობრული მეზობელი, ჰილარი შესაძლოა გიგანტური, ბოროტი crow იხილოთ. "თუ ფიქრობთ ფსიქიატრიულ პირობებზე, და მართლაც ყველაზე ნევროლოგიური პირობები, ისინი უბრალოდ დაშლილი რწმენა ან ცრუ დასკვნა-ჰალუცინაციები და ილუზიები არიან", – ამბობს ფრისტონი.

ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში, ფრისტონმა და რამდენიმე სხვა მეცნიერმა გამოიყენეს უფასო ენერგეტიკული პრინციპი, რათა დაეხმაროს აუხსნას, წუხილი, დეპრესია და ფსიქოზი, აუტიზმის გარკვეული სიმპტომები, პარკინსონის დაავადება და ფსიქოპათია. ბევრ შემთხვევაში მეცნიერებმა უკვე იციან, რომ ფრისტონის ნეიროიმიმიზაციის მეთოდების წყალობით, რომელთა ტვინის რეგიონები სხვადასხვა დარღვევებში მწვავე უკმარისობას განიცდიან და რომელთა სიგნალები ხელს უშლიან. მაგრამ ეს მარტო საკმარისი არ არის. "არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ გავიგოთ, რომელი სინუსიები, რომელიც ტვინის კავშირები, მუშაობს არასწორად," ამბობს ის. "თქვენ უნდა ჰქონდეს კალკულაცია, რომელიც საუბრობს რწმენის შესახებ".

ასე რომ: თავისუფალი ენერგეტიკული პრინციპი გთავაზობთ უნიფიცირებულ განმარტებას, თუ როგორ მუშაობს გონება და ერთიანი განმარტება, თუ რა გონება გაუარესდა. ეს გულისხმობს მიზეზს, რომ შესაძლოა გონება გონების ჩამოყალიბებისკენ მიმართოს.

Რამოდენიმე წელი წინათ, ბრიტანელი მკვლევარების გუნდმა გადაწყვიტა გადახედოს მეფე გიორგი III- ის სიგიჟის ახალი ანალიზური იარაღი. მათ დაამონტაჟეს 500-ზე მეტი წერილი, რომელიც მეფის მიერ მანქანათმშენებელ ძრავში ჩაიწერა და შრომატევადი სისტემა შეიმუშავა სხვადასხვა ტექსტური მახასიათებლების ცნობისთვის: სიტყვის გამეორება, წინადადება სიგრძე, სინტაქსური სირთულე და სხვა. სასწავლო პროცესის დასასრულს, სისტემა შეძლებდა წინასწარმეტყველებდა თუ არა სამეფო დავალება იყო დაწერილი მანია ან სათნოების პერიოდში.

ამ ტიპის ნიმუში-დამთხვევა ტექნოლოგია, რომელიც უხეშად ჰგავს ტექნიკას, რომელიც ასწავლიდა მანქანებს, აღიარებდა სახეებს, კატა-სურათების გამოსახულებებს და ლაპარაკის ნიმუშებს. მაგრამ ეს მოითხოვს ბევრი up-front მონაცემები და ადამიანის ზედამხედველობა, და ეს შეიძლება იყოს brittle. კიდევ ერთი მიდგომა AI- ზე, რომელსაც ეწოდება გაძლიერების სწავლება, წარმოუდგენელი წარმატება უჩვენებს თამაშებს: Go, chess, Atari's Ამოხეთქვა. გაძლიერების სწავლება არ საჭიროებს ადამიანებს კვალიფიკაციის ამაღლების უამრავი მონაცემები; ეს მხოლოდ მოითხოვს ვეუბნებოდი ნერვული ქსელის მოძიება გარკვეული ჯილდო, ხშირად გამარჯვება თამაში. ნერვული ქსელი გაიგებს თამაშებს თამაშზე და მეტი, ოპტიმიზაციას, რასაც გადადის საბოლოო ეკრანზე, ისე, რომ ძაღლი შესაძლოა ისწავლოს გარკვეული ამოცანების შესასრულებლად.

მაგრამ გაძლიერების სწავლება ძალიან დიდი შეზღუდვებია. რეალურ სამყაროში, ყველაზე მეტად სიტუაციები არ არის ორგანიზებული ერთზე, ვიწროდ განსაზღვრულ მიზნად. (ზოგჯერ თქვენ უნდა შეწყვიტოს დაკვრა Ამოხეთქვა აბაზანაში წასვლა, ხანძარი, ან შენი ბოსით ისაუბრო.) და გარემოების უმრავლესობა არ არის ისეთი სტაბილური და წესით, როგორც ეს თამაშია. ნერვული ქსელების მიღმა მოსაზრება ისაა, რომ ისინი უნდა ვფიქრობთ, რომ ჩვენ ვფიქრობთ. მაგრამ გაძლიერების სწავლება ნამდვილად არ არის ჩვენთვის.

Friston და მისი ენთუზიასტების, ეს მარცხი ხდის სრული აზრი. After all, according to the free energy principle, the fundamental drive of human thought isn’t to seek some arbitrary external reward. It’s to minimize prediction error. Clearly, neural networks ought to do the same. It helps that the Bayesian formulas behind the free energy principle—the ones that are so difficult to translate into English—are already written in the native language of machine learning.

Julie Pitt, head of machine-learning infrastructure at Netflix, discovered Friston and the free energy principle in 2014, and it transformed her thinking. (Pitt’s Twitter bio reads, “I infer my own actions by way of Active Inference.”) Outside of her work at Netflix, she’s been exploring applications of the principle in a side project called Order of Magnitude Labs. Pitt says that the beauty of the free energy model is that it allows an artificial agent to act in any environment, even one that’s new and unknown. Under the old reinforcement-learning model, you’d have to keep stipulating new rules and sub-rewards to get your agent to cope with a complex world. But a free energy agent always generates its own intrinsic reward: the minimization of surprise. And that reward, Pitt says, includes an imperative to go out and explore.

In late 2017, a group led by Rosalyn Moran, a neuroscientist and engineer at King’s College London, pitted two AI players against one another in a version of the 3D shooter game Doom. The goal was to compare an agent driven by active inference to one driven by reward-maximization.

The reward-based agent’s goal was to kill a monster inside the game, but the free-energy-driven agent only had to minimize surprise. The Fristonian agent started off slowly. But eventually it started to behave as if it had a model of the game, seeming to realize, for instance, that when the agent moved left the monster tended to move to the right.

After a while it became clear that, even in the toy environment of the game, the reward-­maximizing agent was “demonstrably less robust”; the free energy agent had learned its environment better. “It outperformed the reinforcement-­learning agent because it was exploring,” Moran says. In another simulation that pitted the free-­energy-minimizing agent against real human players, the story was similar. The Fristonian agent started slowly, actively exploring options—epistemically foraging, Friston would say—before quickly attaining humanlike performance.

Moran told me that active inference is starting to spread into more mainstream deep-­learning research, albeit slowly. Some of Friston’s students have gone on to work at DeepMind and Google Brain, and one of them founded Huawei’s Artificial Intelligence Theory lab. “It’s moving out of Queen Square,” Moran says. But it’s still not nearly as common as reinforcement learning, which even undergraduates learn. “You don’t teach undergraduates the free energy principle—yet.”

The first time I asked Friston about the connection between the free energy principle and artificial intelligence, he predicted that within five to 10 years, most machine learning would incorporate free energy minimization. The second time, his response was droll. “Think about why it’s called active inference,” he said. His straight, sparkly white teeth showed through his smile as he waited for me to follow his wordplay. “Well, it’s AI,” Friston said. “So is active inference the new AI? Yes, it’s the acronym.” Not for the first time, a Fristonian joke had passed me by.

While I was in London, Friston gave a talk at a quantitative trading firm. About 60 baby-faced stock traders were in attendance, rounding out the end of their workday. Friston described how the free energy principle could model curiosity in artificial agents. About 15 minutes in, he asked his listeners to raise a hand if they understood what he was saying. He counted only three hands, so he reversed the question: “Can you put your hand up if that was complete nonsense and you don’t know what I was talking about?” This time, a lot of people raised their hands, and I got the feeling that the rest were being polite. With 45 minutes left, Friston turned to the organizer of the talk and looked at him as if to say, What the hell? The manager stammered a bit before saying, “Everybody here’s smart.” Friston graciously agreed and finished his presentation.

The next morning, I asked Friston if he thought the talk went well, considering that few of those bright young minds seemed to understand him. “There is going to be a substantial proportion of the audience who—it’s just not for them,” he said. “Sometimes they get upset because they’ve heard that it’s important and they don’t understand it. They think they have to think it’s rubbish and they leave. You get used to that.”

In 2010, Peter Freed, a psychiatrist at Columbia University, gathered together 15 brain researchers to discuss one of Friston’s papers. Freed described what happened in the journal Neuropsychoanalysis: “There was a lot of mathematical knowledge in the room: three statisticians, two physicists, a physical chemist, a nuclear physicist, and a large group of neuroimagers—but apparently we didn’t have what it took. I met with a Princeton physicist, a Stanford neurophysiologist, a Cold Springs Harbor neurobiologist to discuss the paper. Again blanks, one and all: too many equations, too many assumptions, too many moving parts, too global a theory, no opportunity for questions—and so people gave up.”

But for all the people who are exasperated by Friston’s impenetrability, there are nearly as many who feel he has unlocked something huge, an idea every bit as expansive as Darwin’s theory of natural selection. When the Canadian philosopher Maxwell Ramstead first read Friston’s work in 2014, he had already been trying to find ways to connect complex living systems that exist at different scales—from cells to brains to individuals to cultures. In 2016 he met Friston, who told him that the same math that applies to cellular differentiation—the process by which generic cells become more specialized—can also be applied to cultural dynamics. “This was a life-changing conversation for me,” Ramstead says. “I almost had a nosebleed.”

“This is absolutely novel in history,” Ramstead told me as we sat on a bench in Queen Square, surrounded by patients and staff from the surrounding hospitals. Before Friston came along, “We were kind of condemned to forever wander in this multidisciplinary space without a common currency,” he continued. “The free energy principle gives you that currency.”

In 2017, Ramstead and Friston coauthored a paper, with Paul Badcock of the University of Melbourne, in which they described all life in terms of Markov blankets. Just as a cell is a Markov-blanketed system that minimizes free energy in order to exist, so are tribes and religions and species.

After the publication of Ramstead’s paper, Micah Allen, a cognitive neuroscientist then at the FIL, wrote that the free energy principle had evolved into a real-life version of Isaac Asimov’s psychohistory,11 a fictional system that reduced all of psychology, history, and physics down to a statistical science.

11 In Foundation, published in 1951, one of Asimov’s characters defines psychohistory as “that branch of mathematics which deals with the reactions of human conglomerates to fixed social and economic stimuli.”

And it’s true that the free energy principle does seem to have expanded to the point of being, if not a theory of everything, then nearly so. (Friston told me that cancer and tumors might be instances of false inference, when cells become deluded.) As Allen asked: Does a theory that explains everything run the risk of explaining nothing?

On the last day of my trip, I visited Friston in the town of Rickmansworth, where he lives in a house filled with taxidermied animals12 that his wife prepares as a hobby.

12 On a recent Saturday, a man came to the door asking if Friston’s wife was home. When Friston said yes, the man said, “Good, because I got a dead cat here.” He wanted it stuffed.

As it happens, Rickmansworth appears on the first page of The Hitchhiker’s Guide to the Galaxy; it’s the town where “a girl sitting on her own in a small café” suddenly discovers the secret to making the world “a good and happy place.” But fate intervenes. “Before she could get to a phone to tell anyone about it, a terrible stupid catastrophe occurred, and the idea was lost forever.”

It’s unclear whether the free energy principle is the secret to making the world a good and happy place, as some of its believers almost seem to think it might be. Friston himself tended to take a more measured tone as our talks went on, suggesting only that active inference and its corollaries were quite promising. Several times he conceded that he might just be “talking rubbish.” During the last group meeting I attended at the FIL, he told those in attendance that the free energy principle is an “as if” concept—it does not require that biological things minimize free energy in order to exist; it is merely sufficient as an explanation for biotic self-organization.

Friston’s mother died a few years ago, but lately he has been thinking back to her frequent reassurances during his childhood: You’re very intelligent, Karl. “I never quite believed her,” he says. “And yet now I have found myself suddenly being seduced by her argument. Now I do believe I’m actually quite bright.” But this newfound self-esteem, he says, has also led him to examine his own egocentricity.

Friston says his work has two primary motivations. Sure, it would be nice to see the free energy principle lead to true artificial consciousness someday, he says, but that’s not one of his top priorities. Rather, his first big desire is to advance schizophrenia research, to help repair the brains of patients like the ones he knew at the old asylum. And his second main motivation, he says, is “much more selfish.” It goes back to that evening in his bedroom, as a teenager, looking at the cherry blossoms, wondering, “Can I sort it all out in the simplest way possible?"

“And that is a very self-indulgent thing. It has no altruistic clinical compassion behind it. It is just the selfish desire to try and understand things as completely and as rigorously and as simply as possible,” he says. “I often reflect on the jokes that people make about me—sometimes maliciously, sometimes very amusingly—that I can’t communicate. And I think: I didn’t write it for you. I wrote it for me.”

Friston told me he occasionally misses the last train home to Rickmansworth, lost in one of those problems that he drills into for weeks. So he’ll sleep in his office, curled on the futon under his Markov blanket, safe and securely separated from the external world.


Shaun Raviv (@ShaunRaviv) is a writer living in Atlanta, Georgia.

This article appears in the December issue. Subscribe now.

Let us know what you think about this article. Submit a letter to the editor at [email protected]


More great WIRED stories

.