Быть собой: новая теория сознания - Анил Сет

дисбалансе с окружающей их средой, и именно это в первую очередь означает «существовать».

С точки зрения ПСЭ, чтобы сопротивляться воздействию второго закона, живая система должна пребывать в состояниях, в которых она ожидает быть. Здесь я, как Истинный Байесовец, использую слово «ожидать» в статистическом смысле, а не в психологическом. Идея проста почти до банальности. Рыба в воде находится в том состоянии, в котором она ожидает находиться статистически, поскольку большинство рыб большую часть времени действительно находятся в воде. Обнаружить рыбу вне воды статистически неожиданно, если только эта рыба не начинает превращаться в месиво. Таким же статистически ожидаемым состоянием будет поддержание температуры моего тела на уровне около 37 °C, при котором я продолжу оставаться в живых и не начну превращаться в месиво.

Для любой живой системы состояние «бытия в живых» означает проактивный поиск определенного набора состояний, в которых она раз за разом пребывает, будь то температура тела, сердцебиение (те самые физиологические «существенные переменные», о которых мы говорили в предшествующей главе) или устройство белковых комплексов и организация передачи энергии у одноклеточной бактерии. Это статистически ожидаемые, низкоэнтропийные состояния, обеспечивающие пребывание системы в живых, — те самые состояния, которые ожидаются для данного конкретного существа[272].

Важно помнить, что живые системы не замкнуты и не изолированы. Они находятся в постоянном открытом взаимодействии со средой, из которой добывают ресурсы, питание и информацию. Именно за счет этой открытости живые системы и получают возможность участвовать в энергозатратной деятельности по поиску статистически ожидаемых состояний, минимизировать энтропию и противостоять второму закону термодинамики.

С точки зрения живого существа, значимая энтропия — это энтропия сенсорных состояний, то есть тех, которые позволяют ему контактировать с окружающей средой. Представьте себе самую простую живую систему — одиночную бактерию. Чтобы выжить, ей требуются определенные питательные вещества, и она способна улавливать концентрацию этих веществ в непосредственно окружающей ее среде. Ожидая уловить высокую концентрацию веществ и активно выискивая посредством своих движений ожидаемые сенсорные сигналы, этот простой организм поддерживает себя в ряде состояний, причисляющих его к живым. Иными словами, улавливание высокой концентрации питательных веществ — это для бактерии статистически ожидаемое состояние, в котором она стремится пребывать снова и снова.

Согласно ПСЭ, то же самое происходит и с остальными. В конечном итоге всем организмам — не только бактериям, — чтобы оставаться в живых, необходимо минимизировать свою сенсорную энтропию, тем самым обеспечивая пребывание в статистически ожидаемых состояниях, совместимых с выживанием.

И вот здесь мы добираемся до сути принципа свободной энергии, который призван ответить на вопрос: как живым системам удается на практике минимизировать свою сенсорную энтропию? Обычно, чтобы минимизировать некую величину, система должна обладать способностью ее измерить, но проблема с сенсорной энтропией в том, что отследить ее или измерить напрямую нельзя. Система не может «судить» о неожиданности своих ощущений по самим ощущениям. (Приведу аналогию: насколько неожиданна для нас цифра шесть? Без контекста мы на этот вопрос ответить не сможем.) Именно поэтому сенсорная энтропия резко отличается от таких параметров, как уровень освещенности или концентрация питательных веществ в непосредственной близости, то есть тех, которые организм способен отследить напрямую с помощью чувств и которые служат для того, чтобы направлять поведение.

Вот тут-то на сцену выходит свободная энергия. Пусть вас не смущает название, оно восходит к появившимся в XIX в. формулировкам теории термодинамики[273]. Нам для наших задач достаточно будет рассматривать свободную энергию как величину, которая аппроксимирует сенсорную энтропию, и что особенно важно, организм способен эту величину измерить, а значит, и минимизировать[274].

Теперь, воспользовавшись ПСЭ, мы можем сказать, что организм поддерживает себя в состояниях низкой энтропии, обеспечивающих продолжение его существования за счет активной минимизации измеримой величины под названием «свободная энергия». Но что же такое эта свободная энергия с точки зрения организма? Как выясняется после некоторого жонглирования математическими выкладками, свободная энергия — это, по сути, то же самое, что сенсорные ошибки прогнозирования[275]. Минимизируя сенсорные ошибки прогнозирования, как при прогнозной обработке и активном выводе, организм минимизирует и эту теоретически более основательную величину свободной энергии.

Эта взаимосвязь означает среди прочего, что ПСЭ подтверждает изложенную в предшествующей главе идею: живые системы обладают, или выступают, моделями своей среды. (Точнее, моделями источников своих сенсорных сигналов.) Происходит это потому, что в прогнозной обработке, как мы видели в главе 5, модели должны поставлять прогнозы, которыми, в свою очередь, определяются ошибки прогнозирования. Согласно ПСЭ, именно благодаря тому, что система обладает или выступает моделью, у нее появляется возможность судить о (статистической) степени неожиданности ее ощущений. (Если вы убеждены, что пресловутая цифра шесть не болтается во внеконтекстном вакууме, а выпала на одной из граней игральной кости, вы вполне способны оценить, насколько это неожиданно.)

В этих глубинных взаимосвязях между ПСЭ и прогнозной обработкой имеется довольно заманчивая логика. Если рассуждать интуитивно, живые системы, минимизируя ошибки предсказания в процессе активного вывода, закономерным образом будут пребывать именно в тех состояниях, в которых ожидают (или предсказывают). При таком раскладе идеи прогнозного восприятия и контролируемой (или контролирующей) галлюцинации самым естественным образом выстраиваются из амбициозной попытки Фристона объяснить всю биологию целиком.

Если теперь объединить все это в общую картину, мы получим систему, которая активно моделирует свой мир и свой организм так, чтобы снова и снова пребывать в наборе состояний, определяющих ее как живую, — начиная с удара сердца раз в секунду и заканчивая отмечанием дня рождения раз в год. Перефразируя Фристона, ПСЭ представляет живые организмы как собирающие и моделирующие сенсорную информацию с тем, чтобы максимизировать сенсорные свидетельства собственного существования[276]. Или, как я люблю говорить, «я прогнозирую себя, следовательно, существую».

Стоит отметить, что минимизация свободной энергии — сенсорных ошибок прогнозирования — не означает, что для этого живой системе достаточно укрыться в темной комнате, где царит гробовая тишина, и застыть там, уставившись в стену. Вроде бы отличная стратегия — ведь в таком случае входящие сенсорные данные из окружающей среды будут крайне предсказуемыми. Однако в действительности она далека от идеала. Со временем сенсорные данные, сигналящие о других параметрах, таких как уровень сахара в крови и так далее, начнут отклоняться от ожидаемых значений: долго вы в этой темной комнате без еды не просидите, вам захочется есть. Начнет расти сенсорная энтропия и надвигаться небытие. Таким сложным системам, как живой организм, необходимо допускать изменения в одном, чтобы сохранить неизменным другое. Чтобы встать с кровати и приготовить завтрак, нужно двигаться, и для этого у нас