מידעהצהרת נגישות
תצוגת צבעים באתר(* פועל בדפדפנים מתקדמים מסוג chrome ו- firefox)תצוגה רגילהמותאם לעיוורי צבעיםמותאם לכבדי ראייהא+ 100%א-סגירה
כמוניבלוגיםשיר השריריםעקרון האנרגיה החופשית - פרופ' קרל פריסטון

עקרון האנרגיה החופשית - פרופ' קרל פריסטון

19/11/18 9:22
2759 צפיות
עקרון האנרגיה החופשית - פרופ' קרל פריסטון

נראה שקרל פריסטון הגאון (הוגה רעיון החשיבה המקיף והמורכב של החיים - free energy principle) אכן יוביל אותנו לפיתוח תודעה מלאכותית אמיתית AI...

עקרון האנרגיה החופשית שמציע פרופ' קרל פריסטון נראה רעיון תובנה מקיף, בסדר גודל של רעיון האבולוציה שהציע צ'רלס דרווין, אבל לא קל להבנה...

כשג'ורג' השלישי, מלך אנגליה התחיל להראות סימני שגעון לקראת סוף שלטונו, החלו להתפזר שמועות שהוא לחץ ידיים עם עץ אותו דימיין למלך פרוסיה. אחרות דיברו על אשתו המלכה שרלוט ששכרה מרתף בפאב מקומי לאחסן מזון למלך ששהה אצל רופא. גם היום יותר ממאתים שנים אחרי, מציינים מדריכי לונדון את המיקום ובלי קשר אם זה אכן קרה, כל השכונה התמקדה בתמיכה בחולי נפש/נוירולוגיה כשפסל של המלכה שרלוט בכיכר, בית החולים National Hospital for Neurology and Neurosurgery בפינה ושם הפאב העכשווי- Queen’s Larder (מזווה המלכה).

גם קרל פריסטון המנהל באוניברסיטת קולג' לונדון את -FIL (Functional Imaging Laboratory) מתחבר למקום ונוהג לעשן שם בצהריים בגינה. רק אחרי העישון הוא מתחיל את יום העבודה וצועד לחדר הפגישות שם מחכים לו כבר המשתתפים הממתינים לעצותיו. הוא מעדיף להיפגש עם כולם יחד כי מאמין שאם לאחד יש שאלה/רעיון גם האחרים יכולים להפיק תועלת מהתשובה/דיון. התנהגותו יוצאת הדופן של פריסטון מכונה "ויקאוריאנית" עם המון נימוס ותשומת לב מדויקת לכל שאלה ועם מרחבי ידע, חשיבה יצירתית, זיכרון ואורך רוח נדירים. רבים לכן מחפשים את עצתו והוא יענה לכולם.

דמותו הנערצת של פריסטון באקדמיה החלה עם המצאותיו של כלי עבודה חשובים לחקר המוח. ב- 1990 הוא פיתח מיפוי סטטיסיטי ממוחשב של הדמיות מוח שאיפשר לנוירולגים השוואת פעילויות בין איזורים שונים במוח. משם התפתחה שיטת הדמייה voxel­based morphometry שבעזרתה ניתן היה לגלות למשל שהצד האחורי של ההיפוקמפוס של נהגי לונדון התרחב כשהם למדו לקבלת רישיון (צריכים לזכור 320 דרכים וסימני דרך בתחום Charing Cross).

ב- 2011 הוא פיתח עוד תוכנת שיטת הדמיה dynamic causal modeling לאבחן אם נפגעי מוח נשארו עם מודעות מינימלית או היו לגמרי וגטטיביים.

הוא כמובן גויס לאקדמיה של Royal Society of Fellows והשלכותיו כה נרחבות ש- 90% ממחקרי הדמיות המוח משתמשים בשיטותיו. לפני שנתיים הראה אורן עציוני, חוקר AI מוביל שפריסטון הוא חוקר המוח המצוטט ביותר בעולם המחקר (פי 2 יותר מאיינשטיין) ומעריכים שהוא יזכה גם בנובל.

מעניין לראות שהוא מייעץ למיגוון חוקרים מהמון תחומים כמו אסטרופיסיקה, פילוסופיה, מחשבים אישיים, ביטוח, פסיכולוגיה  או אינטליגנציה מלאכותית.

וגם אצלו הנושא שמרתק אותו הוא לא הדמיית המוח, בשנים האחרונות מקדיש עצמו פריסטון לפיתוח הרעיון של free energy principle – עקרון ארגון החיים והאינטליגנציה. הוא מתכנן לענות לשאלה - איך צריך להתנהג אם אתה חי...

רבים לא מבינים את עקרון האנרגיה החופשית (גם אני לא... מנסה לאסוף מידע), ראו את ההצעה:

“Life is an inevitable & emergent property of any (ergodic) random dynamical system that possesses a Markov blanket. Don’t leave with out it!”

רבים מהססים להוסיף שעקרון האנרגיה החופשית מביא סיפור פשוט ופותר פאזל בסיסי. חוק התרמודינמיקה השני מצביע על האנתרופיה ביקום והחיים מחייבים לפעול נגדו. אנחנו קמים כל בוקר כמן שהיינו אתמול ועם הפרדה ביננו ובין העולם מסביבנו. עקרון האנרגיה החופשית שמציע פריסטון הוא שהחיים בכל הדרגות (מהתאים עד המוח וביליוני הנוירונים) מונעים על יד אותם חוקי יקום שניתנים להגדרה מתמטית. להיות בחיים, הוא אומר,  זה להתנהג בדרכים שיקטינו את הפער בין הציפיות שלנו ובין תשומות החושים, דהיינו להפחית אנרגיה חופשית.

כדאי להתבונן בחייו של פריסטון כדי להבין את העיקרון שהוא מנסה להעביר...

הוא בן 59 מדען מוביל בתחומו, עובד יומם וליל, פרסם יותר מ- 2000 מאמרים, לפעמים מאמר חדש כל 4 ימים. אבל כששואלים אותו הוא מגדיר את יצירתיותו גם כסוג של בריחה... הוא מותח גבול מסביב לחייו הפרטיים ומעדיף להיות על הבמה עם אנשים נוספים ולא בפרטיות, אין לו טלפון סלולרי והוא תמיד לובש אותה חליפה כחולה שקונה באותה חנות, אינו אוהב הפרעות בסדר יומו וגם לא אוהב לקדם את רעיונותיו.

יחד עם זה הוא בהיר מחשבה וזמין למה שדוחף אותו ולכן לא יסתתר כשהוא מעשן ויהנה לשקוע שבועות בפתרון בעיה קשה לפיצוח. כתב רבות על האובססיביות שלו מילדות למצוא דרכים לארגן ולעשות פשוט את הרעש בעולם. הוו עבר הרבה בתי ספר וכבר בגיל 10 תכנן רובוט שיכול להעביר מים. וכשהבין שהוא רוצה להבין את המתמטיקה של המוח ייעצו לו ללמוד פסיכיאטריה. אחרי שהשלים את לימודי הרפואה הוא עבר לאוקספורד לבית החולים Littlemore. שם התבקש לטפל בקבוצה של 32 חולים סכיזופרניים בעייתיים שרבים אולצו להישאר בהסגר ודרכם הוא הבין כמה בקלות יכולים קשרי מוח להתנתק. פעמיים בשבוע הוא אירגן איתם מיפגשי טיפול משותפים בני 90 דקות ועל הדמויות הססגוניות בינהם הוא חושב גם שנים אחריי כמו החולה שידעה לבשל מצוין אבל אושפזה אחרי שערפה עם סכין את הראש של השכן אחרי שהשתכנעה שהוא הרוע. הוא מציין את יכולתם המופלאה, שאין לחושבים רגיל, לשלב מושגים כמו החולה החכם שהיה מהרהר באובססיביות בצואת מלאך.

ב- 1990 פיתח פריסטון את סריקות ה-PET כדי לחקור מה מתרחש במוח הסכיזופרני והמציא את המיפוי הפרמטרי סטטיסטי אותו החליט להפיץ חופשי בכל העולם כדי שיקודם חקר המוח.

עם חברו הפסיכולוג הקוגניטיבי Geoffrey Hinton (שנהיה חלוץ פיתוח AI) הוא פיתח מודלים מתמטיים למערכת העצבית ואימץ את המודל של Bayesian probability machine שנשען על רעיון מהמאה ה- 19 בו המוח מסיק מסקנות החותרות להפחית טעויות.

לא פשוט להתחיל להסביר את עקרון האנרגיה החופשית, וכאן מציעים להתחיל מעיקרון שמיכת מרקוב Markov blanket השמיכה העוטפת את הפוטון במשרדו של פריסטון... לשמור על החום הפנימי. בהשלכה ללמידת מכונה/מחשב זה מייצג את המגן המפריד סט משתנים אחד מרעהו בשכבות במערך היררכי. וריאציה קוגניטיבית לממברנת תא המפרידה בין פנימיותו ובין המצב בחוץ.

פריסטון מתאר את העולם כמורכב משמיכות מרקוב בתוך שמיכות מרקוב. לכל אחד יש את השמיכה המפרידה אותו מאחרים ובתוכנו יש שמיכות המפרידות את האיברים שבתוכם שמיכות המפרידות בין התאים שבתוכם שמיכות המפרידות בין האברונים. ללא שמיכות כאלה לא נהיה ונתפוגג לאתר... שמיכות בלתי נראות כאלה מקיפות הכל והן בבסיס מערכות חיים המקטינות למינימום את האנרגיה החופשית.

מושג האנרגיה החופשית הוא מתמטי וקשה להסבר אבל בכללי אנרגיה חופשית היא ההבדל בין מצבים שאתה מצפה להיות ומצבים שהחושים שלך מעידים שאתה נמצא בהם.

כשמפחיתים אנרגיה חופשית מפחיתים גם הפתעות וכל מערכת ביולוגית המתנגדת לחוסר סדר והתפרקות תאמץ את עיקרון האנרגיה החופשית.

אבל העיקרון לא פשוט להבנה כשחושבים על המוח. המוח האנושי הוא איבר מאד מורכב, טובל במידע שמגיע מביליוני רצפטורים וצריך לארגן אינפורמציה למודל מדויק של העולם. זה איבר מרתק המייצר תאוריות להסביר את שטף המידע החושי העצום המגיע אליו במטרה לצפות מה הגל החושי הבא יגיד, והבא והבא והבא...המח מפיק בקביעות מסקנות ומעדכן את אמונותיו במטרה להקטין את הסיגנלים לטעויות שיגיעו. מתאים למודל הבייסיאני כבסיס לאנרגיה חופשית שאפשר להגדירה כניבוי טעויות.

בהיתקלו בטעות יכול המוח להקטין את האנרגיה החופשית בשתי גישות, האחת לשנות את הניבוי ולהודות בטעות או לפעול כדי להפוך את הניבוי לנכון. בפועל, כשאנחנו נוסעים לבצע מטלה אנחנו מפחיתים אנרגיה חופשית על ידי אישור הכוונה התאורטית על ידי פעולה.

הוספת הפעילות למישוואה חשובה וגם איסוף המידע אצלנו כרוך בפעולה כמו שאיפת אויר, התרוצצות העיניים או העברת יד על משטח כדי להרגיש אותו. פריסטון מכנה זאת ציד מידע ולא בכדי מכונה על יד חבריו Fristonese.

את המחלות הנוירולוגיות מסביר פריסטון באי היכולת לעדכן את מודל העולם על פי הנתונים החושיים ועיקרון האנרגיה החופשית נותן הסבר כולל לבעיה המוחית ולמארג האמונות.

 

הפחתת ההפתעה שמציע מודל עיקרון האנרגיה החופשית מחייב לחקור ולא רק לתגמל ולכן מאמינים שיוביל לאינטליגנציה מלאכותית מתוחכמת.

פריסטון מרצה (15 דקות)  Free Energy Principl

 

אנקדוטה -

פריסטון הרצה בלונדון על עיקרון האנרגיה החופשית ל-60 בעלי מניות, והסביר איך היא יכולה להעריך את הסקרנות בגורמים מלאכותיים. אחרי כרבע שעה הוא שאל את המקשיבים אם הם הבינו מה הוא הסביר אבל רק 3 מהם הרימו ידיים. אז החליט לשנות את השאלה ואמר- האם תוכלו להרים יד אם זאת היתה שטות מוחלטת ואם אתם לא יודעים על מה דיברתי? אז הרימו רב המשתתפים יד... ב- 45 הדקות שנותרו להרצאה פנה פריסטון למארגן הרצאה כמו להגיד – מה לעזאזל... המארגן קצת גמגם ואמר – כולם פה חכמים... פריסטון הסכים וסיים את הרצאתו.

כשנשאל יום אחרי איך היתה ההרצאה, הוא הסביר יש קבוצה של מאזינים שזה לא בשבילם, לעתים הם מתעצבנים כי אמרו להם שזה חשוב והם לא מבינים, הם חושבים שזה שטויות ועוזבים... מתרגלים.

 

 

The Genius Neuroscientist Who Might Hold the Key to True AI

https://www.wired.com/story/karl-friston-free-energy-principle-artificial-intelligence/

2 תגובות

ד-ר-דינה-ראלט-PhD
20/11/18 21:30
אישיות מפוצלת, סכיזופרניה והדרך לריפוי
ד-ר-דינה-ראלט-PhD
25/11/18 8:28
הרצאה - Free Energy Principle
קישור:
כינוי:
הקלד כתובת לסרטון יוטיוב:
ד
ד"ר דינה ראלט PhD
מדענית (ביולוגיה של התא) חובבת רשתות תקשורת בגוף ומחוצה לו.  
עוד פוסטים בבלוג: שיר השרירים
ועל צום דופאמין שמעתם? מנסים יום אחד...
יותר ויותר מידע מצטבר על היתרונות של צום חלקי בתזונה, דהיינו לא צריך תמיד לאכול, מספיק למשל שליש מהיממה (8:16) לאכול ו-1...
קראו עוד
למה כדאי לאכול אגוזים ופיסטוקים...
לא מפתיע שאגוזים הם מזון כל כך בריא שכן מתוך הזרע יצמח הצמח אז ברור שהוא מכיל את כל המרכיבים החיוניים לחייים...במהלך שיט...
קראו עוד
לרפא כל (או כמעט כל) חולי
אחרי עשרות שנים שאני חוקרת את בעיותי המטבוליות כמו השמנה וסוכרת2 היתה לי הארה !!! ואני יודעת איך להבריא. פתרונות חלקיים ...
קראו עוד
להרגיש, להרגיש, להרגיש ועוד להרגיש...
איזה מזל שחליתי לפני כחודשיים במחלת לב לא קלה ואף אחד מהרופאים שפניתי אליהם לא ידע איך לעזור לי... אפילו אושפזתי פעמיים....
קראו עוד
לא משמינים מהאוכל ולכן לא מרזים מהדיאטה, אז ממה כן?
בעיית ההשמנה היא מובילה בתקופתנו (בישראל אצל כמחצית מהמבוגרים) ויחד עם זה רבים לא מצליחים לפתור אותה. התמודדות עם ה...
קראו עוד