Преодоление неопределенности

Мозг это умеет, а мы пока нет

ESB Professional/Shutterstock

Единая теория мозга

Карл Фристон. Источник: https://blog.dropbox.com/topics/work-culture/karl-friston-takes-on-the-pandemic-with-the-brain-s-arsenal
Рис. 1. Как работает прогнозирующий мозг. Источник: https://medium.com/@richardepworth/what-do-we-really-know-about-our-human-interface-2fa808c130a0#.399q6p7x2

всемерное избегание неожиданностей биологическим агентом для того, чтобы его состояния находились в физиологических границах гомеостазиса, обеспечивающих продолжение его жизни и воспроизводства.

Рис. 2. Схематическое изображение процесса активного вывода. Источник: http://yowconference.com.au/slides/yow2017/Pitt-TheFutureOfAI.pdf
Рис. 3. Марковское одеяло и активный вывод. Марковское одеяло — это набор состояний, который изолирует внутренние состояния системы s от внешних или скрытых состояний s в статистическом смысле (для нотационной согласованности внешние состояния выделены курсивом, а внутренние состояния выделены жирным шрифтом). В терминах теории графов Марковское одеяло определяется как набор узлов, который изолирует внутренние узлы от влияния внешних, что означает, что внешние состояния могут влиять на внутренние состояния только косвенно, через их влияние на общие состояния . Марковское одеяло состоит из сенсорных состояний, которые обозначаются на рисунке через О , и активных состояний, обозначаемых через А. Источник: https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/1059712319862774

Как мозг справляется с неопределенностью

Рис. 4. Принцип свободной энергии и его связь с другими концепциями. Источник: https://www.nature.com/articles/nrn2787

✔️ Принцип свободной энергии есть не что иное, как фундаментальный принцип функционирования любых живых агентов.

✔️ Активный вывод — это способ реализации живым агентом Принципа свободной энергии, в результате чего у живого агента возникает поведение, приводящее к формированию и развитию интеллекта.

✔️ На основе активного вывода у живого агента формируются и изменяются иерархические механизмы обучения и понимания мира (извлечения смыслов и причинно-следственных связей) мозгом.

Динамическое причинное моделирование пандемии COVID-19

Рис. 5. Динамическое причинное моделирование последствий применения различных политик выявления и отслеживания новых инфицированных. Источник: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2004/2004.13017.pdf

Главная цель предложенной Фристоном динамической причинно-следственной модели распространения коронавируса среди населения — количественная оценка неопределенностей, сопутствующих прогнозированию динамики пандемии.

какие наиболее актуальные параметры о состоянии населения и развитии пандемии в каждый конкретный день и в каждом конкретном месте нам необходимо знать?

Рис. 6. Генеративная SEIR модель, показывающая взаимосвязи между факторами, определяющими значение конкретных данные о положительных тестах и зарегистрированных смертях. Источник: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2004/2004.04463.pdf
Рис. 7. Схема динамической причинной модели (LIST) эпидемии, используемой для объяснения собранных данных о её ходе в одном регионе (состояние «резистентный к вирусу» опущено в целях упрощения примера). Источник: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2004/2004.13017.pdf

Принципиальное отличие Динамической причинной модели COVID-19 от сотен других в том, что она не просто подгоняет собранные данные под аппроксимирующие их кривые, а помогает понять причины, лежащие в основе того, как эти данные были созданы и почему они получились именно такими.

Рис. 8. Схема мультирегиональной динамической причинной модели (LIST) пандемии, используемой для объяснения собранных данных о её ходе в нескольких взаимосвязанных и взаимовлияющих регионах. Источник: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2004/2004.13017.pdf

Что показало причинно-следственное моделирование пандемии

Рис. 9. Динамическое причинное моделирование пандемии COVID-19 в 8 штатах США. Показаны различия между штатами с точки зрения параметров генеративной (эпидемической) модели, начиная от размера популяции и заканчивая вероятностью тестирования. Источник: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2004/2004.13017.pdf

Наиболее вероятный сценарий будущего

Изображение: Getty

Итого: конца света не случится, а коронавирус — это всего лишь Another Way To Die.

Однако, весь этот благостный сценарий можно будет смело смыть в унитаз, если окажется, что иммунитет к SARS-CoV-2 будет ослабляться быстрее, теряясь через несколько месяцев.

--

--

Малоизвестное интересное на стыке науки, технологий, бизнеса и общества - содержательные рассказы, анализ и аннотации

Get the Medium app

A button that says 'Download on the App Store', and if clicked it will lead you to the iOS App store
A button that says 'Get it on, Google Play', and if clicked it will lead you to the Google Play store
Сергей Карелов

Малоизвестное интересное на стыке науки, технологий, бизнеса и общества - содержательные рассказы, анализ и аннотации