这个形式……这个结构……
他感觉有什么东西在脑海深处闪动，像是一个模糊的影子，明明就在那里，却怎么也看不清楚。
霍德华放下手中的报告，闭上眼睛，深呼吸。
然后他重新睁开眼，再次看向那一组公式。
神经元的激活函数，突触权重的衰减项，中间的交叉项……
等等。
霍德华猛地坐直身体。
如果把这个它看作是一个状态空间的映射，那么它实际上在描述什么？
描述的是系统从一个状态演化到另一个状态的过程。
而这个演化的驱动力是什么？
是污染度，也就是能量态的干扰。
但系统为什么会对这个干扰做出反应？
因为大脑在试图理解这个干扰，试图将它纳入自己的认知框架中。
霍德华的心跳开始加速。
他迅速用深渊搭载的跨世界通信连接上主世界网络，找出一篇曾经读过的论文。
自由能原理。
当代神经科学中最具野心的理论框架之一。
这个理论认为：所有生物系统，从最简单的细菌到最复杂的人类大脑，本质上都在做同一件事，最小化自由能。
而这里的“自由能”，可以理解为系统对外界的预测与实际感知之间的差异。
换句话说，大脑是一台不断进行预测的机器。
它预测下一秒会看到什么、听到什么、感受到什么。
当预测与实际不符时，就产生了“预测误差”。
而大脑的任务，就是通过两种方式来减少这个误差。
一是更新内部模型，让预测更准确；
二是主动行动，改变外部环境，让实际感知符合预测。
这就是自由能原理的核心思想。
霍德华快速翻阅着论文，手指在那些熟悉的公式上滑动。
自由能的数学表达……变分推断……贝叶斯大脑假说……
然后，他的手指停在了一组公式上。
霍德华盯着这个公式，然后猛地转头看向电脑屏幕上颖儿整理的那个矩阵。
从手边拿过来一张纸，写字一向工整的他此刻写的字却飘逸了起来，除了他没人看得懂。
他写的字很大，很快就占满了一张纸，他像是害怕思路断了一样，又赶忙拽过来一张纸。
就这样子推导了十几张纸之后，他的呼吸停止了。
结构几乎相同的。
不，不只是相同。
颖儿整理出的那一组公式，在数学形式上，几乎就是自由能的一个特殊展开形式！
霍德华的手开始颤抖。
他抓起笔，又在草稿纸上疯狂地书写。
如果……如果把能量态看作是对大脑预测系统的一种特殊干扰……
那么会发生什么？
霍德华的笔尖在纸上飞速移动，他的思维也在飞速运转。
正常情况下，大脑接收到的感觉输入，虽然复杂，但都是可以被建模的。
一个苹果之所以看起来是红色的圆形的，是因为它反射特定波长的光，这些光信号经过视网膜、视神经，最终在大脑皮层形成苹果的表征。
整个过程，虽然复杂，但是有规律的。
大脑可以建立一个苹果的预测模型，当下次再看到类似的输入时，就能快速识别。
哦，这是个苹果。
预测成功，预测误差很小，自由能被最小化。
系统稳定。
但是……如果输入的信号是无法被建模的呢？
假设：能量态和物质态不是相对独立，它们二者中间有信息交流。这种信息交流可以被视为系统的输入信号。
大脑接收到这些信号，试图建立预测模型。
失败。
更新模型，再次尝试。
再次失败。
继续更新，继续尝试。
持续失败。
霍德华写下一行字：
当输入信号无法被建模时，系统无法最小化自由能。
他停顿了一下，然后在下面补充：
系统会进入一个强制优化的死循环。
这就像是一个学生遇到了一道完全超出他认知范围的题目。
正常情况下，学生会意识到这道题我不会，然后跳过它，或者寻求帮助。
但如果这个学生被强制要求必须解出这道题，不解出来就不能停下，那会发生什么？
他会不断尝试，消耗大量的精力，思维变得混乱，最终崩溃。
这就是污染度导致理智丧失的机制！
霍德华猛地站起来，椅子发出刺耳的声音，他的心跳如擂鼓，额头上渗出细密的汗珠。
他转身，开始在身后的白板上书写。
首先，他写下了自由能原理的基本框架 。
大脑的目标：最小化自由能。
其中F代表自由能。
然后，他写下自由能的展开形式。
自由能与模型的复杂度和准确度相关。
大脑在这两者之间寻找平衡，这就是自由能最小化的本质。
霍德华在白板画了一个U形曲线，横轴是模型复杂度，纵轴是自由能。
曲线的最低点，就是最优状态。
“在正常情况下……”霍德华自言自语道：“大脑能够找到这个最优点，系统稳定。”
他在曲线的最低点画了个圈。
"但是，当自身被污染时……"
霍德华的笔尖移动到曲线的右侧，那里自由能急剧上升。
“污染带来的信号是无法被正确建模的。这意味着，无论大脑如何调整模型复杂度，准确度都无法提高。”
“自由能存在一个无法降低的下限。”
他在曲线下方画了一条水平虚线。
“而大脑并不知道这一点。它的本能就是最小化自由能，所以它会持续尝试，不断增加模型的复杂度，试图捕捉那些根本不存在的规律。”
霍德华的笔尖沿着曲线疯狂地上升。
“结果就是，系统进入了一个高能态，消耗大量的神经资源，正常的认知功能开始崩溃。”
“当能耗超过某个临界值……”
他用力在白板上画了一个大叉。
“系统崩溃。理智丧失。”
霍德华放下笔，退后两步，看着满白板的推导。
他的脑海中，以自由能原理为基础的理论框架正在迅速成形。
能量态和物质态的交流产生了无法被认知系统建模的信息 。
而理智丧失，不是一种随机的崩溃，而是大脑的自组织预测系统在面对自身内部的不可建模信息时 ，陷入强制优化死循环的必然结果。
从自由能原理的角度，一切都说得通了。
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