Что такое энтропия мозга

Наше сознание может быть побочным эффектом энтропии

По предположению группы исследователей из Франции и Канады, наш мозг может быть запрограммирован увеличивать энтропию, а наше сознание – всего лишь побочный эффект этого процесса.

Читайте «Хайтек» в

Поиск понимания сути человеческого сознания — способности осознавать себя и то, что нас окружает — ведется тысячи лет, и все равно ученые не могут понять его происхождение и смысл. Новое исследование раскрывает новую возможность: что если сознание возникает естественным образом, как результат максимизации информационного содержания мозга? Другими словами, что если сознание — побочный продукт мозга, движущегося к энтропии?

Стив Возняк: «Я продал все свои биткойны»

Энтропия — это термин, который используется для описания прогрессии системы от порядка к хаосу. Целое яйцо упорядочено — белок в нем отделен от желтка. Но если взбить его, все перемешается, и энтропия этой системы возрастет. То же самое происходит, по мнению многих физиков, со Вселенной: после Большого взрыва она постепенно движется от состояния низкой энтропии к высокой, а поскольку второй закон термодинамики утверждает, что энтропия в замкнутой системе может только нарастать, этим объясняется, почему стрела времени движется только вперед.

Специалисты Университета Торонто и Парижского университета Декарта применили тот же ход мысли к связям в нашем мозге. Для этого они использовали разновидность теории вероятности, статистическую механику, к модели сети нейронов в мозге девяти добровольцев, у семи из которых была диагностирована эпилепсия, сообщает Science Alert.

Летом стартуют продажи первого в мире голографического смартфона

Ученые изучали синхронизацию нейронов — совпадающие по фазе колебания — чтобы понять, связаны ли эти клетки мозга или нет. Они сопоставили два набора данных: паттерны в мозге спящих и бодрствующих участников эксперимента; и отличия в состоянии мозга пациентов с эпилепсией во время припадка от обычного состояния. В обоих случаях ученые заметили одинаковую тенденцию — мозг демонстрировал состояние повышенной энтропии, когда пребывал в полном сознании.

«Мы обнаружили на удивление простой результат: обычные бодрствующие состояния характеризуются большим числом возможных конфигураций взаимодействий между сетями мозга, представляя собой повышенные значения энтропии», — пишут исследователи. Это позволило им предположить, что сознание может быть просто «эмерджентным свойством» системы (то есть таким, которое не выводится из составляющих ее элементов), которая пытается максимизировать обмен информацией.

В дальнейшем группа собирается исследовать термодинамические состояния различных участков мозга, чтобы понять, действительно ли то, что происходит, является энтропией, или все-таки это другая форма организации. Кроме того, они хотят перенести эксперимент на общее когнитивное поведение — например, посмотреть, как меняется организация нейронов, когда люди концентрируются на какой-то задаче или, наоборот, отвлекаются.

Матрица и Святой Грааль: главные достижения физики за 2017 год

Нейропсихологи Кардиффского университета (Великобритания) выдвинули гипотезу, по которой наши убеждения и чувства являются результатом действия некой бессознательной системы мозга, а не результатом осознанного выбора человека. Содержимое самосознания возникает в результате процессов, не требующих вмешательства сознания, которое просто пассивно наблюдает за всем этим.

Источник

Психическая энтропия. Состояние ума.

Психическая энтропия. Состояние ума.

Психическая энтропия – это беспорядок сознания, когда наше внутреннее внимание, сосредоточенное на какой-то цели, перемешивается с разными мыслями, которые отвлекают нас от нашей цели.

В термодинамике же энтропия определяет меру необратимого рассеяния энергии.

Что происходит у человека: возникает хаос в голове, особенно, когда человек живет и работает в режиме многозадачности. Человек постоянно реагирует на вызовы со стороны, отвлекаясь от своих целей, тем самым, не достигая их своевременно, либо вовсе откладывая задачи на потом. Тогда возникает состояние, когда «проблемы» наваливаются одна на другую. Человек начинает «срываться» на окружающих через неконтролируемые негативные эмоции и поведение и т.д. по нисходящей.

Таким образом, в процессе беспорядка наших мыслей у человека возникает стрессовое состояние, сопровождающееся потерей энергии.

Как избавиться от психической энтропии?

Пожалуй, никак! Возможно только снизить ее до минимума, насколько это возможно.

Способы:

Планируя вы формируете структуру своих мыслей, уменьшая хаос в голове.

2. Концентрация на Важных делах в жизни.

Сделайте анализ своих жизненных целей и оцените насколько текущие дела приближают вас к ним. По максимуму включайте в планы Важные дела. Это позволит быть осознанным в жизни.

3. Ограничение кол-ва целей на период времени.

Не перегружайте себя, выбирайте комфортный для Вас режим достижения своих целей, который позволит иметь время и на «новые срочные вводные», которые нам подкидывают жизненные ситуации.

Старайтесь не позволять неважным делам и мыслям завладеть вашим сознанием.

5. Доверьтесь жизненному процессу.

Если вашим целям и намерениям что-то мешает свершиться, не сопротивляйтесь, возможно, Сверху виднее, что вам лучше и когда этому быть.

6. Состояние потока.

Концентрируйтесь на деталях процесса, не отвлекайтесь, осознавайте себя в текущем моменте. Старайтесь выполнить задачу качественно. Вы получите чувство удовлетворенности от состояния здесь и сейчас, которое, к тому же, сильно вас успокоит.

Как только возникает свободная минутка, используйте ее для релаксации: расслабьте скальп; сделайте самомассаж; либо сходите на массаж; принимайте удобную открытую позу; спокойно подышите; думайте о приятном.

8. Физическая нагрузка.

Регулярная физическая нагрузка, направленная на: выносливость; силу; гибкость; восстановление энергетического баланса, позволит вывести лишние гормоны из организма и наполнит новым зарядом энергии.

9. Психическое расслабление (медитация; молитва; прогулки на свежем воздухе).

Успокаивайте свой ум, снижая значимость всех событий, происходящих с вами в жизни. Истинно лишь то, что остается с нами.

10. Стремитесь к балансу во всех сферах жизни.

Развивайтесь духовно, социально, интеллектуально, физически. Будьте гармоничны во всех жизненных ролях.

Вступайте в группу ВКонтакте.

https://vk.com/club164344987

Коуч, бизнес – консультант, психолог, МВА.

Источник

Больцмановский мозг: уникально ли человеческое сознание?

Михаил Петров

Больцмановский мозг — это гипотетический объект, самопроизвольно собравшийся во Вселенной и способный осознавать свое существование. Вероятность такого события по некоторым оценкам даже превышает вероятность появления обычного человеческого мозга в ходе эволюции. Что с этим делать? И как в науке появилась гипотеза Больцмановского мозга? «Теории и практики» попытались разобраться, как отстоять уникальность человеческого сознания.

Все повторяется

В августе 1881 года на прогулке в окрестностях горной швейцарской деревушки Фридриха Ницше посетила мысль о вечном возвращении. «Высшая формула утверждения, которая вообще может быть достигнута», — как писал сам философ. По мысли Ницше, бесконечное течение времени с неизбежностью приводит к абсолютно точному повторению всех событий. Здесь и падающее с дерева яблоко, и застывший перед монитором читатель «Теорий и практик», и сам Ницше, в мистическом предчувствии мысли присевший отдохнуть у отвесной скалы. Все в точности повторится во Вселенной еще бесчисленное количество раз.

По воспоминаниям современников Ницше был очень увлечен новой идей. В поисках ее фундаментальных оснований он даже стал изучать естественные науки, но цельной теории у него так и не появилось — концепция вечного возвращения появляется в трудах немецкого философа только эпизодически. И тем удивительнее, что история про искусственный мозг, способный продублировать наше сознание, начинается совсем неподалеку — в Венском и Мюнхенском университетах, где в конце XIX века преподавал австрийский физик Людвиг Больцман.

В качестве примера попробуем посчитать энтропию абстрактного рабочего стола, на котором лежит две папки. В идеале в одной (любой) папке должно быть два чистых листа, а в другой — два исписанных. При таких условиях возможны только два микросостояния: либо в папке №1 два чистых листа, а в папке №2 два исписанных, либо наоборот. А значит, по формуле энтропия такого состояния будет S = k*ln 2

Теперь представим, что листы перепутались, и в одну папку попало сразу три из них, а в другую только один. Тут появляется четыре возможных микросостояния: в первой папке два чистых листа и один исписанный, в первой папке два исписанных листа и один чистый, плюс два таких же состояния для папки второй). Подставляем число 4 в формулу: в целом энтропия такого состояния будет S=kln 4. А поскольку ln4 = 2ln2, получается, что с увеличением беспорядка энтропия такой простой системы удвоилась.

Во времена Больцмана уже был известен второй закон термодинамики, который утверждает, что процессы в закрытых системах самопроизвольно протекают в сторону увеличения беспорядка и энтропии (так и бумаги на столе запутываются, поскольку беспорядку соответствует гораздо больше различных конфигураций, чем порядку). И тут у Больцмана возникла проблема: окружающий мир казался слишком упорядоченной системой (надо отметить, что ученый тогда еще ничего не знал о двойной спирали ДНК или строении атома), чтобы функционировать по этому закону.

Мир как флуктуация

Тогда Больцман предположил, что наш мир с небольшой энтропией — это не что иное, как флуктуация. Случайное мимолетное отклонение Вселенной от ее основного состояния хаоса. Отсюда следовало и более общее утверждение: хаос способен порождать упорядоченные системы.

Прошло больше века, пока ученые нашли реальный механизм, способный подкрепить эту гипотезу — квантовые флуктуации вакуума. Дело в том, что физический вакуум это не просто некое абстрактное и навеки пустое пространство. Как бы хорошо мы не «откачали» всю материю из объема, в нем все равно постоянно будут появляться виртуальные, существующие бесконечно малое время частицы.

Но что будет, если пара виртуальных частиц — например, электрон и позитрон, из ниоткуда появившиеся в нашем мире — мгновенно разойдется в пространстве? А если они встретятся с миллиардами других таких же частиц и случайно организуются в точную копию Солнечной системы? Или в конкретного человека со всеми его воспоминаниями, идеями и переживаниями? Так физики конца XX века вернулись сразу и к Больцману, и к Ницше.

Впрочем, гораздо более вероятным событием против случайного зарождения целого человека будет появление только одного его мозга. Того самого мозга Больцмана, собравшегося во Вселенной и теперь осознающего свое существование. Более того, вероятность этого события по некоторым подсчетам даже больше, чем вероятность привычного появления точно такого же мозга в результате биологической эволюции. А это уже практически солипсизм. Ведь кто при таком обороте дел способен уверенно сказать, что наш материальный мир реален, а не является только сновидческим порождением какого-нибудь случайного мозга, плавающего в глубинах космоса?

Эволюция vs случайность

Такие рассуждения могут показаться чистой фантазией. Но даже самые серьезные ученые теперь берут в расчет этот парадокс мозга Больцмана.

«Логика квантовой теории поля и инфляционной космологии заставляет меня признать, что в бесконечно отдаленном будущем в вакууме будут рождаться все новые и новые копии меня самого, точнее, моего нынешнего сознания, — говорит профессор физики Стэнфордского университета Андрей Линде. — Но если это так, почему я должен верить, что я нынешний — это и есть оригинал, а не одна из копий? Более того, коль скоро число копий бесконечно, такая вероятность больше, чем вероятность быть первоисточником».

Упрощенно же можно говорить о двух основных подходах, способных отстоять уникальность нашего сознания. Первый из них апеллирует к преждевременному распаду вакуума. Наша Вселенная со всеми ее физическим законами перестает существовать, поскольку по природе своей была нестабильна, а Больцмановские мозги просто не успевают возникнуть. Человечество счастливо.

Второй же привлекает саму природу биологической эволюции, которая не является слепым перебором вариантов в поисках идеальной случайной комбинации (слепым перебором комбинаций нуклеотидов за все время жизни даже сложно установить структуру одного конкретного гена, кодирующего один белок). Ведь в эволюции очень важен промежуточный отбор вариантов, который явно повышает вероятность «природного» возникновения человеческого мозга. Но как его учитывать в расчете вероятностей? Оставим этот вопрос ученым.

Источник

Разум — это эволюционный компромисс в упорядочении хаоса

Часть 1: От фракталов и энтропии к медитации и психоделикам

Aug 9 · 11 min read

“Две опасности никогда не перестают угрожать миру: порядок и беспорядок”

“Жизнь создаёт порядок. Порядок же бессилен создать жизнь”

Антуан де Сент-Экзюпери

Аркадий и Борис Стругацкие

B 2019 г. в науке произошло событие, которое я охарактеризовал, как «переворот в представлениях об интеллекте людей и машин». Речь шла о британо-американском исследовании по вычислительной нейробиологии, вплотную подводящем к пониманию одного из фундаментальных принципов в основе механизма биологического интеллекта (мою трактовку этого термина см. здесь)–

как, чтобы не захлебнуться в деталях, просеивать шум, выборочно запоминая только самое важное.

Экспериментальное открытие, сделанное группой исследователей из Медицинского института Говарда Хьюза и Университетского колледжа Лондона ( Карсен Стрингер, Кеннет Харрис и др.) позволило вплотную подойти к разгадке того, каким образом мозг обрабатывает информацию, отбрасывая большую её часть в пользу более простых нейронных описаний. Понимание этого сулит переворот в алгоритмике глубокого обучения ИИ, пока что не обладающего механизмом нахождения компромисса между степенью детализации данных и продуктивностью выявления закономерностей в них. Умение достигать такого компромисса позволит усовершенствовать алгоритмы глубоко обучения ИИ, дабы они работали не тупо, как сейчас (за счет безумной производительности вычислений), а умно и экономно, как это делает мозг.

Рассказывая об этом исследовании, я предположил, что

«это лишь первый шаг, и за ним идут супер-прорывные открытия».

Сегодня, спустя почти два года, я готов рассказать о двух таких супер-прорывных открытиях, дополняющих и развивающих результаты исследования группы Карсен Стрингер и Кеннет Харрис.

Оба этих открытия я называю супер-прорывными без какой-либо натяжки. Ибо они:

✔️ прорывным образом расширяют наши представления о том, как мозг генерирует наше восприятие окружающего мира и нас самих;

✔️ позволяют понять работу механизма разума не только в «штатном» режиме, но и в таинственных «нештатных» режимах измененных состояний разума, достигаемых путем медитативных «погружений» и психоделических «улётов».

Но прежде чем перейти к рассказу об этих двух открытиях, давайте зафиксируем своего рода «рубикон», к которому подошло исследование группы Карсен Стрингер и Кеннет Харрис, но перейти который предстояло уже новым исследованиям.

Этим «рубиконом» стало обнаружение переломных моментов, после которых представление мозгом поступающей сенсорной информации становится фрактальным. Т.е. уточнение представления сенсорных сигналов в мозге входит в цикл лавинообразной, бесконечной детализации информации, которой можно пренебречь без критической потери точности представлений.

Переломные моменты и фракталы

Чтобы понять, каким образом мозг обрабатывает информацию, отбрасывая большую её часть в пользу более простых нейронных описаний, группа Карсен Стрингер и Кеннет Харрис использовала новую технику экспериментальной записи процесса одновременной работы 10 тыс. нейронов. С ее помощью мышам показывали тысячи изображений, наблюдая за реакциями в зрительной коре и обнаруживая паттерны, соответствующие более высоко-размерной (более детальной) картине нейронной активности.

В ходе эксперимента удалось установить наличие подобия некоего «балансировочного акта», следуя которому механизм нейронной обработки сенсорной информации мозгом достигает компромисса между объемом данных и вылавливаемой из них пользой.

Авторы установили наличие неких переломных моментов при наращивании размерности (детализации) входной сенсорной информации. Эти переломные моменты нарушают свойство процесса обработки сенсорной информации, названное «гладкостью» (непрерывностью), в результате чего небольшие изменения на входе могут генерировать большие изменения на выходе. Например, при обработке изображения этот механизм позволяет выявлять во входных данных тот «один пиксель», изменение которого приведет к отображению в памяти уже другой ситуации. Это похоже на работу развертки изображения на экранах — меняются только определенные пиксели, а не все изображение.

как идентифицировать «критические пиксели», после которых происходят переломные моменты?

Ответ на этот вопрос, найденный группой Карсен Стрингер и Кеннет Харрис, оказался таков — нужно найти критический порог размерности (детализации), после которого появится фрактал (функция потеряет гладкость).

H ебольшое пояснение.

Фракталами называют самоподобные геометрические фигуры, каждый фрагмент которых повторяется при уменьшении масштаба, т.е. такие фигура обладает свойством масштабной инвариантности. Данное свойство принципиально отличает фракталы от графиков гладких функций. У последних при уменьшении масштаба фрагмент стремится к отрезку прямой или плоскости — т.е. к объектам с целочисленной размерностью. Фракталы же имеет вид ломанных или разбитых на фрагменты объектов, размерность которых (определяемая специальными скейлинговыми процедурами), оказывается дробной.

Наглядной иллюстрацией фрактала является изрезанная береговая линия. Если идти по самой кромке берега, открывающаяся взору картинка все время меняется, т.к. вся эта кромка состоит из сплошных зубцов.

Фотографируя береговую линию, допустим, через каждые 10 шагов, можно зафиксировать на этих фото тысячи и тысячи зубцов, не добавляющих для вас информации о форме береговой линии. Из-за фракталоподобия береговой линии её измеряемая длина зависит от способа измерения. Поскольку для участка суши можно выделять изгибы любого размера, от километров до миллиметров, невозможно подобрать размер наименьшего элемента для измерения. Отсюда следует невозможность однозначного определения периметра заданного участка береговой линии (т.н. парадокс береговой линии). А уменьшение расстояния между фото будет лишь заваливать нас все новыми и новыми уже ничего не добавляющими деталями.

Избавиться от фрактала, не дав ему «взорвать» нам мозг степенью его детализации, можно, например, путем фотографии берега из космоса. Тогда получится компромиссная по точности картина, информационно в миллионы раз меньшего объема, чем тысячи фото, снимаемых на каждом 10-ом (или на 3-ем или на каждом) шаге обхода побережья. Главное, — что «смысл» (понимание очертания побережья) при этом не будет потерян.

Возвращаясь к открытию группы Карсен Стрингер и Кеннет Харрис, можно его теперь переформулировать так: представление сенсорной информации в мозге должно быть настолько подробным и объемным, насколько это возможно без нарушения его гладкости.

Т.е. при обработке мозгом сенсорной информации, паттерны нейронной активности должны оставаться настолько детализированы (многомерны), насколько это возможно, не становясь фрактальными (негладкими).

Этот «закон» определяет механизм «фрактального балансировочного акта», позволяющего мозгу находить компромисс между объемом данных и вылавливаемой из них пользой. Однако, придя к такому выводу, авторы тем самым поставили новый вопрос.

А при чем здесь, собственно, фракталы? Какое отношение они имеют к работе мозга по конструированию образов реальности?

Фракталы и энтропия

Как поэтически описывает эти два понятия О.В.Чумак в монографии «Энтропии и фракталы в анализе данных»:

«фракталы и энтропия — два диаметрально противоположных, но взаимодополняющих понятия, как свет и тьма, порядок и хаос, как китайские янь и инь».

И это не просто красивая метафора. Так оно и есть в действительности.

Фракталы воплощают собой предельную структурную упорядоченность на основе самоподобия. Это идеальный пример порядка в сложнейших, высокоорганизованных структурах. Проиллюстрируем это примером фрактала дерево Пифагора, получаемого на основе фигуры, известной как «пифагоровы штаны». Дерево строится из квадратов, которые уменьшаются на квадратный корень из двух пополам (√2/2) и рекурсивно располагаются так, что углы квадратов сходятся, образуя между собой треугольник.

Если два угла треугольника равны 45 градусов, то получаемый фрактал называется классическое дерево Пифагора.

Также можно построить и обобщённое дерево Пифагора при использовании других углов. Такое дерево часто называют обдуваемое ветром дерево Пифагора, и оно строится так:

Энтропия являет собой абсолютную противоположность фракталам — это мера хаотичности системы. Чем выше энтропия, тем система находится дальше от упорядоченного, структурированного состояния, и тем ближе к бесструктурному, однородному хаосу.

Понятие «структура» имеет много определений. Говоря о структуре в контексте энтропии системы, имеется в виду характер организации элементов и совокупность отношений между элементами системы. Природа системы может быть какой угодно. Она может состоять из атомов вещества, буквенных сообщений, клеток живого организма, индивидов конкретного социума и т.п. Любая из названных систем может обладать: развитой и сложной структурой (т.е. быть высокоорганизованной), простой структурой (т.е. быть слабоорганизованной), а может быть хаотической, если ее элементы распределены случайно и, в среднем, однородно.

Но кабы то ни было, энтропия одновременно является и мерой хаоса, и мерой порядка (структурной упорядоченности) систем. Ибо порядок и хаос — это не просто противоположные, но и взаимодополняющие понятия. Это, как пишет О.В.Чумак, —

«то самое единство противоположностей, равновесие или неравновесие между которыми определяет направление и темп развития или деградации структур в рассматриваемой системе».

В качестве меры хаоса или порядка, энтропия присуща любым системах совершенно разной природы. Примерами может служить энтропия Клаузиуса в термодинамике, энтропия Больцмана в статистической физике, энтропия Шеннона в теории информации, энтропия Колмогорова в теории динамических систем, энтропия фон Неймана в квантовой механике.

В контексте же выяснения механизмов работы мозга, нас интересует конечно же информационный смысл энтропии. Этот смысл впервые был определен Л. Больцманом — энтропия характеризует недостающую информацию о системе (т.е. она есть мера нашего незнания о системе).

Такой информационный смысл энтропии устанавливает неразрывную связь между информацией и структурой.

Следовательно, информация — это универсальная базовая категория, всюду присутствующая в виде разнообразных структур. А энтропия системы характеризует меру ограниченности наших знаний о её структуре, вследствие ограниченности доступной нам информации.

Все это выглядит логично и складно. Но как это может быть интерпретировано в рамках механизмов работы мозга?

Понять это можно на основе гипотезы столетней давности: о мозге — как машине предсказаний (The Predictive Brain). Согласно этой гипотезе,

мозг — вовсе не пассивный орган, просто собирающий информацию от органов чувств, а активный соучастник процесса восприятия, обладающий фундаментальной функцией делать наилучшие предположения о причинах информации, воздействующей на наши органы чувств в любой данный момент.

Эта способность предсказаний, позволяющая мозгу находить смысл среди шумной и неоднозначной сенсорной информации, — важнейшая функция мозга, которая помогает нам осмыслять окружающий мир и ориентироваться в нем.

Прогнозирующий мозг

Идея о мозге, как машине предсказаний, принадлежит немецкому физику и врачу 19 века Герману фон Гельмгольцу. Он отметил, что наш мозг должен делать выводы о возможных причинах сигналов, которые мы получаем через наши органы чувств. Гельмгольц обратил внимание на то, что на основе одной и той же сенсорной информации можно воспринимать совершенно разные объекты. И поскольку сенсорная информация при этом одна и та же, Гельмгольц предположил, что воспринимаемое нами должно основываться на предсказании мозга о том, что ему предъявляют органы чувств. И эти предсказания должны строиться на основе неких предварительных знаний.

Примером этого может служить известная оптическая иллюзия, которая может восприниматься либо в виде силуэта двух людей, смотрящих друг на друга, либо в виде контуров вазы.

Самое наглядное, простое и понятное объяснение теории прогнозирующего мозга можно получить, прослушав следующие 15 мин. великолепного выступления Анила Сета на TED.

За последние десятилетия теория прогнозирующего мозга стала доминирующей теорией когнитивной нейробиологии. Причина этого — колоссальная объяснительная сила данной теории. Поэтому ее все чаще называют «теорией относительности когнитивных наук».

Согласно современной трактовке этой теории, все активности мозга — восприятие, мышление, чувства, действия, — могут быть объяснены единым механизмом: минимизация ошибок прогнозирования.

Из данной теории следует, что человек — вовсе не компьютер с вычислительным процессором мозга. Человек — это совсем другое. Он — творец собственной реальности посредством мыследействий.

Так получилось из-за того, что у мозга нет прямого доступа к внешнему миру. А есть лишь информация о сигналах, поступающих через органы чувств и закодированных в виде некой морзянки, которую мозг должен научиться интерпретировать. Для этого мозгу нужно уметь моделировать скрытые (не известные ему) причины входных сенсорных сигналов, постоянно минимизируя ошибки между предсказаниями своей модели и сигналами на входе. Т.е. мозг стремиться лишь к тому, чтобы избегать сюрпризов. А наше восприятие — это вовсе не отражение истинной картины мира (как предполагают классические теории), а искусственная виртуальная конструкция, сконструированная мозгом для обоснования сенсорного входа.

Только предсказывая, каким образом действия тела изменят поступающую на сенсорный вход информацию, мозг может проверять, насколько верна его модель. Отсюда следует, что восприятие и действие — это два неразрывных процесса, осуществляемые мозгом из-за необходимости минимизировать ошибки сенсорных предсказаний.

Из-за этого мы даже испытать чувства щекотки не в состоянии, если пытаемся щекотать себя сами. Ведь в этом случае никаких сюрпризов для мозга нет. По положению своей руки вблизи пятки, а также по темпу, ритму и интенсивности движений перышка в этой руке, мозг точно знает: где, когда и какой щекотки ожидать. А раз нет сюрприза, то нет и ощущения щекотки — реакции на раздражитель в виде порывистого смеха и рефлекторных движений с учащением пульса и дыхания. Зачем всё это, если модель и так верно работает. И потому мозг напрочь отказывается обрабатывать эти нервные импульсы и отдавать команды на дурацкое хихиканье и нелепое подергиванье.

На примере щекотки видно, что мозг прекрасно разбирается, где действует его собственное «Я», а где нет (хотя, как показывает эксперимент с резиновой рукой, в этом можно мозг обмануть). При этом, минимизируя ошибки прогнозов критических для собственного «Я» физических состояний, мозг делает лишь одно — минимизирует сюрпризы неожидонности.

В результате мозг конструирует собственную реальность, под которую он всячески пытается подогнать информацию на сенсорном входе.

В 2010 г. Карл Фристон переосмыслил концепцию прогнозирующего мозга, формализовав её в виде общей математической структуры для многомасштабных поведенческих процессов. Полученный теоретический фреймворк Фристон назвал “Принцип свободной энергии” (ПСЭ).

ПСЭ Карла Фристона — это математическая формулировка того, как адаптивные системы сопротивляются естественной тенденции к беспорядку (росту энтропии).

Энтропия в ПСЭ — это долгосрочное среднее значение неожиданности, которую минимизирует мозг, тем самым максимизируя обоснованность своей модели мира. Этим минимаксным процессом, устанавливающим верхнюю границу энтропии, мозг противостоит естественной тенденции мира к беспорядку, поддерживая устойчивый и гомеостатический обмен организма с окружающей средой.

ПСЭ утверждает, что любая неравновесная стационарная система самоорганизуется путем минимизации вариационной свободной энергии (максимизации доказательств байесовской модели) в процессе ее обмена с окружающей средой. Ключевой трюк ПСЭ заключается в том, что этот принцип может быть аккуратно переведен в основанный на теории многоагентных процессов активный вывод, представляющий собой приближение байесовского вывода, применительно к любой самоорганизующейся биологической системе любого масштаба.

В результате, теоретически,

любой агент активного вывода в одном пространственно-временном масштабе может одновременно состоять из вложенных агентов активного вывода в масштабе ниже и компонента более крупного агента активного вывода в масштабе выше него.

За прошедшие 11 лет на основе ПСЭ были разработаны теоретические фреймворки и математические описания:

Ну а совсем недавно на основе ПСЭ были предложены две интереснейшие теории, описывающие “нештатные” процессы, протекающие в измененных состояниях разума:

REBUS позволяет понять:

UMF описывает динамику изменений режимов работы мозга в ходе трех типов медитации, в результате чего практикующий медитацию:

Центральное место в объяснении принципов работы UMF и REBUS занимают понятия фрактальности и энтропии, рассмотренные нами в этом посте. Теперь же нам предстоит рассмотреть:

✔️ каким образом эти понятия проявляются в механизмах работы мозга на примерах “нештатных” процессов, протекающих в измененных состояниях разума.

✔️ как специфика мозговых процессов в ходе медитативных «погружений» и психоделических «улётов» объясняет механизм «фрактального балансировочного акта», позволяющего мозгу находить компромисс между объемом данных и вылавливаемой из них пользой для своих прогнозов.

Об этом читайте через неделю во 2-ой части поста:

как выпасть из времени, отключить свободу воли и испытать озарение.

Ваши шансы увидеть мои новые посты быстро уменьшатся до нуля, если вы не лайкаете, не комментируете и не делитесь в соцсетях.

Источник