تارنمای پندار جامعه، فرهنگ، سیاست و هرچه به فکر وامیدارد و اصلاح می‌کند
بیایید یک بازی بکنیم. قواعد این بازی ساده است. فقط باید به این فکر کنیم که چه چیزی وجود دارد. من فهرستی از این چیزها را می‌نویسم و شما اگر مایل بودید پای همین متن نظر بدهید.
آیا سنگ‌ها وجود دارند؟ رنگ‌ها چطور؟ کشورها؟ لایک‌ها؟ دوستی چه پس؟ خدا؟ آیا وجود نداشتنِ چیزها هم وجود دارد؟ و پول البته؟ آیا خالی‌گاه درون چاه موجود است؟
برای این که چیزی وجود داشته باشد، بین آن چیز و همه‌چیزهای دیگر باید مرزی در میان باشد. من سنگی را که در دست می‌گیرم می‌دانم وجود دارد به این دلیل که مرزی هست که آن سنگ را از همه‌ی اشیای دیگر در جهان جدا می‌کند؛ همین‌طور است تکه‌ای چوب یا کاسه‌ای پر آشک. اما مرزِ همه‌ی اشیا یک‌سان نیست. برای مثال، من تکه سنگی را می‌گیرم و درون رودخانه‌ای می‌اندازم. آن تکه سنگ تا قرن‌ها مرزِ خود را –بخوان سنگیت– خود را از دست نمی‌دهد. اما این بار اگر قطره‌ای رنگ را در رودخانه بیندازم، مرزهای رنگ از هم می‌گسلد و اجزای تشکیل دهنده‌ی رنگ با رودخانه ترکیب می‌شود.
بیایید این مرز را «پتوی مارکوف» بنامیم. به این اعتبار که مرز، اشیا را به شکل پتو در خود می‌پیچاند. آدم یک‌بار که پتوی مارکوف را ببیند، دیگر حتا اگر بخواهد هم نمی‌تواند از یاد ببردش. بدن هر انسان توسط پتوی مارکوف از دیگر جهان جدا شده، چنان که اعضای بدن هر انسانی. هر قلبی با پتوی مارکوف از دیگر اعضای بدن جدا شده و هر نسجی درون هر قلبی و هر سلولی درون هر نسجی.
حالا می‌خواهم از این بحث وارد اینتروپی—قانون دوم ترمودینامیک—شوم. قانون دوم ترمودینامیک به بیان ساده می‌گوید که نظم هر سیستم بسته‌ای با گذشت زمان کم‌تر می‌شود. هر کسی تا حالا احتمالا شکستن گیلاسی را با چشم دیده است (دیده است که پتوی مارکوفِ یک گیلاس از هم بگسلد). چیزی که احتمالا تا هنوز هیچ‌کسی آن را ندیده این است که شکستگی‌های یک گیلاس دوباره با هم وصل شود و گیلاسی که با اصل مو نزند را بسازد. این همان اینتروپی است. حالا می‌توانیم از این نتیجه بگیریم که «جهان بر آب نهاد است و زندگی بر باد»؛ اما من فکر می‌کنم اگر کمی دقیق‌تر به آب بنگریم خواهیم دید که آب هم بر چیز دیگری نهاد است. می‌خواهم بگویم پشت هر نظمی آشفتگی‌ای کمین کرده است و (اگر دقیق‌تر بنگریم) پشت هر آشفتگی‌ای نظمی.
خب، این چه ربطی به زندگی دارد؟ این سوال، بعد از سوال داروین در باب منشا انواع، از دید من مهم‌ترین سوال زیست‌شناسی است.
دیدن این که گیلاس شکسته‌ای دوباره به هم وصل شود تقریبا ناممکن است به این دلیل که گیلاس یک شی غیر زیستی است، به این معنا که گیلاس زنده نیست. اگر دست کسی زخمی شود، بعد از گذشت زمان به احتمال زیاد زخمِ دستِ شخص موصوف دوباره ترمیم می‌شود. حالا می‌توانیم بگوییم که موجودات زنده در یک جنگ ابدی با اینتروپی هستند. اما این پایان ماجرا نیست. موجودات زنده، بر خلاف سنگ‌ها و رنگ‌ها به صورت «فعالانه» تلاش می‌کنند اینتروپی خود را کاهش بدهند. موجودات زنده، در کنار این‌ها، «سیستم‌های بسته» نیستند. از این رو که این موجودات با تحلیل اطلاعات، تغذیه و ارتباط بر قرار کردن، با محیط اطراف خود وارد تعامل می‌شوند.
به همین دلیل، برای این که موجود زنده‌ای به زندگی خود ادامه بدهد باید خود را در حالات مورد توقع با اینتروپی پایین حفظ کند. برای یک ماهی این کار یعنی خود را در میان آب حفظ کردن و برای بدن انسان یعنی در ۳۷ درجه‌ی سانتی‌گراد قرار گرفتن.
برای یک موجود زنده تنها اینتروپی مهم برای بقا اینتروپی حسی است. یک باکتریا تنها با حس‌گرهای خود می‌تواند اطلاعات محیط اطراف خود را تحلیل کند و با تکیه بر اطلاعات قابل دسترسی‌اش تلاش کند مواد مغذی اطرافش را بخورد تا بل که بتواند اینتروپی خود را کاهش بدهد. این اصل ساده در دنیای تمام موجودات زنده صادق است؛ اما سوال اصلی این‌جاست که موجودات زنده چطوری می‌توانند اینتروپی حسی خود را کاهش بدهند؟ بعد از سر و کله زدن با یک خریطه معادله‌های ریاضی، کارل فریستونِ عصب‌شناس به این نتیجه رسید که این کار به یمن کاهش دادن انرژی آزاد انجام می‌گیرد. انرژی آزاد را می‌توانیم خطاهای پیش‌بینی حس‌گرهای یک موجود زنده بنامیم.
خب، حالا اهمیت اصل انرژی آزاد در چیست؟ به بیان ساده، اصل انرژی آزاد مغز را یک ماشین بیزی (Bayesian) در نظر می‌گیرد و راه را برای حل یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های علم امروز–شناخت ساز و کار آگاهی–، هم‌وار می‌کند. این اصل یکی از مهم‌ترین عناصرِ مورد نیاز برای ساختن هوشِ جامعِ مصنوعی شناخته شده و همچنان یکی از فرضیه‌های خیلی غیرشهودی در علم را تقویه می‌کند، این که مغز فقط یک مدل آماری است.
مراجع
Friston, K. The free-energy principle: a unified brain theory?. Nat Rev Neurosci 11, 127–138 (2010). https://doi.org/10.1038/nrn2787
Knill DC, Pouget A. The Bayesian brain: the role of uncertainty in neural coding and computation. Trends Neurosci. 2004 Dec;27(12):712-9. doi: 10.1016/j.tins.2004.10.007. PMID: 15541511.
Raviv, S. The genius neuroscientist who might hold the key to true AI. Wired Magazine https://www.wired.com/story/karl-friston-free-energy-principle-artificial-intelligence/
Seth, A. Being You: A new science of consciousness. (Brighton, Faber & Faber, 2021)
