자유 에너지 원리에 따른 예측 부호화

이 논문은 예측과 지각적 범주화를 뇌가 해결하는 추론 문제로 간주한다. 우리는 뇌가 감각계에서 인과 구조를 인코딩하는 계층적 또는 연속적인 동적 시스템으로서 세계를 모델링한다고 가정한다. 지각은 이러한 내부 모델의 최적화 또는 역산과 동일시되어 감각 데이터를 설명한다. 감각 데이터가 어떻게 생성되는지에 대한 모델이 주어지면, 우리는 모델 증거에 대한 자유 에너지 경계를 기반으로 하는 일반적인 모델 역산 방법을 사용할 수 있다. 이어지는 자유 에너지 공식은 인식 과정을 지시하는 방정식, 즉 감각 입력의 원인을 나타내는 신경 활동의 역학을 제공한다. 여기서는 계층적이고 동적인 구조를 가진 매우 일반적인 모델에 초점을 맞추어 시뮬레이션된 뇌가 감각 상태의 궤적 또는 시퀀스를 인식하고 예측할 수 있음을 보여준다. 먼저 계층적 동적 모델과 그 역산을 검토한다. 그런 다음 뇌가 이 역산을 구현할 필수 인프라를 갖추었음을 보이고, 이를 조류 노래를 인식하고 분류할 수 있는 합성 새를 사용하여 설명한다.