1.2.3.4 涌现、层次与信息系统

《An Informational Approach to Emergence》
涌现的信息论方法:跨层级涌现与演化的信息存储方式
https://link.springer.com/article/10.1007/s10699-022-09883-9
https://mp.weixin.qq.com/s/xwn1Ak5QeA6W7Lb_8eL1wQ

涌现(emergence)可描述为不同组织层次实体之间的关系,包括空间(不可还原性)和时间(进化论)维度,在物质、生命、认知和文化等主要层次间的转变。每一个主要层次都依赖于较低层次,不仅是其构成要素,而且是以某种更形式的方式。所有这些演化转变(evolutionary transition)都与某种形式记忆的出现有关,包括遗传记忆、神经记忆或语言记忆,这意味着它们具有信息性质。本文提出一种信息系统的一般模型,可理解为是从有限库存中提取的模块组合。有些信息系统是“语义”模型,即再现环境特征。这其中一部分也是“知情的”(informed),即具有从记忆子系统中衍生出来的模式。可以列出知情系统(informed systems)的层次和组成部分,为知识组织提供一个总体框架。

一个有关“1.2.3.4 涌现、层次与信息系统”的想法

  1. 《心智探奇:人类心智的起源与进化》史蒂芬·平克
    05 心智能力2:推理
    “我们赖以生存的隐喻”
    每个部分都是由基础的心智模型或是被复制的理解方式构建而成的,也违背了它们初始的内容,与其他模型相连接,并打包成更大部分,再到还要大的部分,如此往复,以至无穷。因为人类思想是组合性的(简单部分组合一起),也是循环递归的(部分里面可以嵌套部分),所以人类可以用有限的心智工具来对爆炸性扩展的知识进行探索。

  2. 意识理论的综合、多尺度观点
    An integrative, multiscale view on consciousness theories
    https://osf.io/preprints/psyarxiv/9byzu
    意识经验是如何与物质大脑过程相关联的?这篇由一群代表不同理论的科学家撰写的文章,注意到各种理论经常试图解释意识的不同方面或机械水平,因此认为理论并不一定相互矛盾。相反,它们中的一些可能集中在基本的神经元机制上,并且部分兼容和互补,因此多种理论可以同时为最终的理解做出贡献。本文中研究者们考虑到迄今为止在很大程度上被忽视的统一、面向综合的方法,寻求从各种理论中结合有价值的元素。

  3. 关于意识的综合控制论视角
    An integrative control theory perspective on consciousness.
    https://psycnet.apa.org/doi/10.1037/rev0000384
    对意识的综合解释应该具有许多属性。它应该建立在无意识行为的框架之上,以解释意识如何以及为何对无意识过程做出贡献,并解决无意识过程的局限性。它还应该涵盖意识的主要(现象)、次要(取用)和第三(自我意识)方面。许多假说提出了意识在预测感觉输入中的作用,但这些提议并没有回答生物体如何加工多种不可预测的干扰以维持控制。根据感知控制理论(perceptual control theory, PCT),目的性是通过输出的变化来控制分层组织的感知变量,以抵消干扰,否则会增加每个感知变量当前值和参考值(目标状态)之间的误差。在 PCT 中,重组是控制系统自适应修改所需的过程,以减少控制基本变量(主要是生理变量)的内在系统中的误差。本文提出,初级意识从该系统中产生,并通过一系列过程维持为次级意识,包括通过探索行为、注意力、想象力来控制新信息的整合率,以及改变重组的突变率。当内部持续的感知信息与特定符号相关联时,第三意识就会出现,这些特定符号形成了用于语言、逻辑和其他符号系统的并行命题系统。本文同时还提供了检验这一说法的假设和初步研究设计。

  4. 大尺度结构何以涌现的新数学理论(The New Math of How Large-Scale Order Emerges)
    https://www.quantamagazine.org/the-new-math-of-how-large-scale-order-emerges-20240610/
    《Software in the natural world: A computational approach to hierarchical emergence》
    https://arxiv.org/abs/2402.09090
    复杂系统通过形成一系列层次结构来展示涌现,每个层次都能独立于下一层次的具体细节进行运作。研究者们建议,我们可以将涌现视为自然界的一种“软件”。就像电脑软件运行时不需要关注电路中电子的微观信息一样,涌现现象受宏观规则控制,这些规则似乎是自给自足的,不考虑组成部分的具体行为。
    在涌现系统中,宏观层面并没有出现任何不在微观层面存在的物质或能量。相反,从大红斑到意识思维等涌现现象,都需要一种新的描述语言。所有低于宏观层次的细节对预测宏观现象并无帮助。在涌现系统中实际上存在三种不同类型的封闭性:信息封闭、因果封闭、计算封闭–微观结构不影响宏观结果。
    https://mp.weixin.qq.com/s/v-DdrqapgtiNfbt65gb4jg

    1. 微观世界的量子属性与宏观世界的牛顿属性应该也是信息封闭、因果封闭、计算封闭带来的––涌现:微观结构不影响宏观结果。

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