自查尔斯·达尔文的自然选择理论以来 ， 卡尔·弗里斯顿 的自由能原理 可能是最全面的思想。 但是要理解它，有必要研究一下弗里斯顿本人的思想。
当英格兰国王乔治三世在位后期开始表现出敏锐的躁狂行为的迹象时，有关国王疯狂的谣言迅速传遍了人们。 一个传说说乔治试图与一棵树握手，认为他在他面前见过普鲁士国王。 另一位描述了他是如何被秘密运输到伦敦布卢姆斯伯里皇后广场的一栋建筑中以与他的臣民一起对待的。 还据称，他的妻子梅克伦堡-斯特雷利茨卡亚州的夏洛特皇后在医生的照顾下，在当地一家酒馆租了整个酒窖为国王储存物资。
两个多世纪后，这个皇后广场的故事在伦敦指南中仍然很常见。 不管是真的，这个地方多年来都适应了它。 夏洛特的金属雕像站在广场的北边缘； 拐角酒吧被称为
皇家储藏室 ; 广场上有一个安静的广场，周围都是与大脑合作的人们以及需要锻炼大脑的人们。 国家大学神经病学和神经外科医院-皇室广场的一角逐渐兴起，现代皇室也可以去那里接受治疗-医院的外围被伦敦大学学院的神经科学研究实验室指定。 去年7月，神经科的数十名患者及其亲人在草坪边缘木板凳上的安静公园里度过了整整一周的完美天气。
在一个典型的星期一，卡尔·弗里斯通（Carl Freestone）于12:25到达皇后广场，并在夏洛特皇后雕像旁边的花园里抽烟。 弗里斯通（Freestone）的身材略微下垂，浓密的白发，担任伦敦大学学院传奇性功能成像实验室的科学总监，并为FIL的所有员工所熟知。 弗里斯顿（Friston）抽完烟后，走到广场的西侧，进入石灰石和砖瓦建筑，然后在四楼走上观众席，那里有2至2打人等着他看着白墙。 弗里斯通（Freestone）喜欢在五分钟后到达，因此其他所有人都已经集结起来。
他对这群人的欢迎词很可能是当天的第一个有意义的声明，因为弗里斯通（Freestone）不想在中午之前与其他人交谈。 （因此，在家里，他在有条件的微笑和咕unt声的帮助下与妻子和三个儿子进行了交流）。 他也很少与人一对一见面。 他更喜欢像这样的公开会议，在该会议上，学生，博士后和希望获得弗里斯顿同行评审的公众人士-近年来有很多人荒谬可笑-有机会求助于他的知识。 “他认为，如果一个人有想法，问题或项目，找出答案的最佳方法是召集整个小组并听取意见，这样每个人都有机会提出问题并参与讨论。 然后，一个人学到的东西，其他所有人都会知道，”麦吉尔大学（McGill University）居民的精神病医生大卫本里莫（David Benrimo）说，他已经在弗里斯通（Freestone）工作了一年。 “这非常不寻常。 卡尔的特点是什么。”
在星期一每次会议开始时，一个圈子中的每个人都在提问。 弗里斯通（Freestone）缓慢地走着，听着人们的声音-他的眼镜滑到他的鼻子上，因为他总是歪着头去看演讲者。 然后他依次回答了几个小时的问题。 正如弗里斯顿的一位朋友所说：“
维多利亚时代的绅士，有着维多利亚时代的风度和品位。”他甚至礼貌地，迅速地重新回答了最愚蠢的问题。 这些问答环节（我开始称为“问问卡尔”会议）是耐力，记忆力，广阔视野和创造性思维的值得注意的例子。 通常，当弗里斯顿（Friston）离开他从办公室伸出的小金属阳台再次抽烟时，他们会结束。
弗里斯顿第一次成为学术界的传奇人物，开发了许多最重要的工具，使科学能够研究大脑。 1990年，他发明了统计参数标记，计算技术，正如一位神经科学家所说，该技术允许将脑部图像“推入”一种标准形式，以便研究人员可以比较在不同头骨内发生的活动。 通过这项技术，一项著名研究中使用的一种成像技术“体素形态计量学”被用来证明伦敦出租车司机的海马后部随着知识的增长而增长（要获得伦敦的出租车司机执照，驾驶员需要学习320条路线和其中许多景点距离查林十字（Charing Cross）6英里。这个过程包括笔试和一些口试。
2011年《科学》杂志上发表的一项研究使用了另一种技术来分析由弗里斯顿（Friston）创建的大脑图像-动态因果模型-以确定患有严重脑损伤的人的意识活动最少还是只有植物人。
当弗里斯通（Freestone）在2006年被皇家科学学会（Royal Science Society）接纳时，科学界将其描述为对大脑研究具有“革命性”的作用，并提到超过90％的已发表的与脑成像相关的工作都使用了他发明的方法。 两年前，由AI先驱Oren Etzioni运营的艾伦人工智能研究所（Allen Institute for人工智能）计算得出，弗里斯通（Freestone）是世界上引用次数最多的神经科学家。 他的
赫希指数 （
Hirsch index ）是用来衡量研究人员出版物影响力的
指标 ，几乎是爱因斯坦（Albert Einstein）的两倍。 去年，连续二十年成功预测诺贝尔科学奖得主的Clarivate Analytics将Freestone列为生理学或医学领域三位最有可能的获奖者。
值得注意的是，为了与弗里斯顿会面，一小部分研究者朝圣，他想和他谈谈大脑的图像。 在今年夏天的十天内，弗里斯顿（Friston）向天体物理学家，数名哲学家，程序员提供了建议，他们致力于创建更具个性化的竞争对手亚马逊·埃乔（Amazon Echo），最大的保险公司AI部门负责人，神经科学家开发出改进的助听器和心理医生，他们的创业公司使用机器学习来帮助治疗抑郁症。 他们中的大多数人开始了解完全不同的东西。
在过去的十年中，弗里斯顿将大部分时间和精力都花在了发展这个想法上，他称之为“自由能原理”。 （弗里斯顿描述了他与大脑成像有关的工作，就像爵士音乐家将他的工作描述为图书馆员一样）。 弗里斯顿认为，他的这个想法或多或少地描述了包括智力在内的所有生命的组织原则。 “如果你还活着，你应该表现出什么行为？” -他正试图回答这样的问题。
坏消息：自由能的原理令人难以理解。 很难，非常聪明的人整个房间都试图做到这一点，但是没有做到。 甚至还有一个拥有5,000个订阅者的
Twitter帐户 ，这只能取笑它的模糊性，几乎我与之讨论过的所有人，包括工作依赖于它的研究人员，都告诉我他们并不完全理解它。
但是，通常同一个人会匆忙地补充说，自由能的原理从本质上讲讲一个简单的故事并解决一个简单的谜语。 热力学第二定律说，宇宙趋于增加熵，而趋于衰减，但是，生物强烈地反抗它。 每天早晨，我们醒来的时间几乎和前一天一样，并且我们与世界其他地方之间的细胞和器官明显分开。 怎么样了 弗里斯顿的自由能原理说，组织各个层面上的所有生命-从单个细胞到拥有数十亿个神经元的人脑-都是由通用命令驱动的，可以将其简化为数学函数。 他说，活着意味着采取行动，缩小您的期望与来自感官的信息之间的差距。 或者用弗里斯顿的话说，以最小化自由能。
要想想这种理论的潜在后果，您只需要看一下星期一早上出现在FIL门槛上的人即可。 他们中的一些人希望利用自由能原理来组合思想理论，为生物学提供新的基础并解释生命。 其他人则希望这一原理将最终为精神病学提供对大脑的功能性理解。 其他人则渴望利用弗里斯顿的思想打破人工智能研究的僵局。 但他们都有一个共同的理由，唯一真正了解卡尔·弗里斯顿自由能原理的人就是卡尔·弗里斯顿。
在弗里斯通的办公室弗里斯通不仅是该领域最有影响力的科学家之一； 他也是最多产的。 现年59岁的他每天晚上和每一天都在工作，自2000年以来已发表了1000多篇科学论文。 仅在2017年，他就成为85种出版物的主要作者或合著者，即大约每四天出版一次。
但是从他的角度来看，这种疲倦不仅是雄心勃勃的职业道德的结果，而且是渴望苛刻的逃避现实主义的标志。
弗里斯通在外部世界和内部之间划定了一个谨慎的界限，以保护后者免受入侵，其中许多显然与“关注他人”有关。 他希望私人对话能在舞台上进行，并让其他人保持舒适距离。 他没有手机。 他总是穿蓝色衬衫，他在销售商店购买了两件。 他认为违反自己在皇后广场（Queen Square）每周例行活动的做法“令人不安”，因此他努力避免在国际会议上与其他人会面。 他不喜欢坚持自己的想法。
同时，弗里斯顿清楚而坦率地谈论了他为何从事科学。 如果他设法陷入需要数周才能解决的艰巨任务，他会发现这令人难以置信，令人放心-类似于抽烟。 他富有表现力地写着自己对寻找整合，统一和简化世界噪音的方法的痴迷，这是他从小就喜欢的。
弗里斯顿认为，他发现自由能原理的道路始于炎热的夏日，那时他只有8岁。 他和他的家人住在利物浦附近有围墙的英国城市切斯特，他的母亲不知何故派他到花园玩耍。 他把旧木头翻过来，发现下面有几个木虱-小虫子，外部骨架像犰狳，看起来像刚开始时一样随机移动，以寻找庇护所和黑暗。 看了半个小时之后，他得出结论，他们并不是真的在寻找阴影。 “这是一种幻想，”弗里斯顿说。 “我决定考虑的幻想。”
他意识到木虱的运动没有特定的目的，至少不是在一个人有目标的意义上，因为他有目的才能进入汽车并开展业务。 生物运动是随机的。 他们只是被太阳温暖了而移动得更快。
弗里斯顿称这是他的第一个科学猜想，当时“所有关于目的，生存以及所有这些非自然的，拟人化的解释都逐渐淡出了背景，”他说。 “而且我只需要看发生了什么事。” 从某种意义上说，否则就不可能发生。”
弗里斯顿（Friston）的父亲是一名土木工程师，在英格兰全境从事桥梁建设工作，他的家人也跟随他。 仅在头十年，弗里斯通就读了六所不同的学校。 他的老师经常不知道该如何对待他，他通过自己解决问题而赢得了大部分脆弱的自尊。 在10岁时，他开发了一种自动校正机器人，理论上它可以在不平坦的表面上移动，移动一杯水并使用具有反馈和汞含量的自动调节动力驱动器。 学校甚至邀请心理学家问这个男孩他是怎么想到这个想法的。 “你很聪明，卡尔。”他的母亲向弗里斯通保证，不是最后一次。 “别让别人说别的。” 他说他不相信她。
十几岁的时候，弗里斯顿经历了另一个时刻，就像看着木虱一样。 他看完电视后回到自己的卧室，注意到窗外盛开着樱花。 从那时起，他突然被一个不让他离开的想法所震惊。 他想，必须有一种方法来理解一切，从无到有。 “如果我可以从整个宇宙的某一点开始，我还能得到我需要的其他东西吗？” 他在床上躺了几个小时，第一次朝这个方向努力。 他说：“显然，那时我完全失败了。”
到高中结束时，弗里斯顿和同学成为早期实验的对象，该实验涉及使用计算机进行人格的心理学研究。 他们被问到问题，答案被打上打孔卡，然后通过计算机传递给他们，以便为小学生选择理想的职业。 弗里斯顿（Freeston）描述了他对自然中的电子和孤独的喜爱，因此计算机为他提供了安装电视天线的工作。 这个选项对他来说似乎不合适，因此他去了学校职业顾问那里，他说他想在数学和物理学的背景下研究大脑。 该顾问告诉弗里斯顿，他应该成为一名精神科医生，这让弗里斯顿感到沮丧，这意味着他将不得不学习医学。
弗里斯顿和顾问将精神病学与心理学相混淆，他可能应该在现实中做到这一点。 但是错误被证明是有用的，因为它引导弗里斯顿走上了研究身心的道路，走向了最能影响他一生的一种经历。
在完成医学研究后，弗里斯顿移居牛津，并在利特莫尔维多利亚医院担任了两年的实习生。 该医院是在1845年“梦游法”的框架内成立的[此后，患有精神疾病的人被当作医院的病人对待，而不像罪犯和被“庇护所”拥挤的流浪者对待。 翻译]，最初旨在帮助将所有“可怜的梦游者”从工作场所转移到医院。 到1980年代中期，弗里斯顿（Freeston）定居在那里时，它已成为英国城市后院留下的最后一个避难所之一。
弗里斯顿被分配了一组32例慢性精神分裂症患者，这是利特尔莫尔最不愉快的患者，其治疗在大多数情况下仅意味着结论。 对于弗里斯顿来说，回想起他怀有明显的怀旧之情的患者，这显然有助于大脑连接的断开。 他说：“这是一个工作的好地方。” “一个紧张而丰富多彩的精神病理学小社区。”
每周两次，他主持了90分钟的小组治疗会议，在会议中，患者将病情汇总在一起，这使人联想起今天的“问卡尔”会议。 该小组成员包括色彩缤纷的人物，即使在30年后，他们仍然激发了弗里斯顿的心理过程。 有希拉里（病人的名字改变了），看起来她可以扮演《
唐顿庄园 》系列中的高级厨师
，但是在您到达利特莫尔之前，用菜刀将邻居的头部斩首，因为他被他变成的印象深刻邪恶的乌鸦，只有一个人。
弗里斯顿说，有一个欧内斯特（Ernest），他对马莎百货（Marks＆Spencer）的柔和色开襟羊毛衫和配套的运动鞋无能为力，并且是“您所能想象到的最顽固，毫无拘束的恋童癖者”。
还有一个罗伯特，一个敏捷的年轻人，如果他没有严重的精神分裂症，他可以在该研究所学习。 他沉迷于对天使屎的推理。 他谈到了该物质是诅咒还是祝福，它是否在人眼中是可见的，其他人也没有遇到类似的问题。 弗里斯通（Freestone）认为，天使拉屎这个概念真是一个奇迹。 它显示出精神分裂症患者能够拟定那些以更熟悉的方式运作的大脑患者不容易理解的概念的能力。
“想出天使般的东西是极其困难的，”弗里斯通说着赞美之词说。 “我不会成功。”在利特莫尔（Littlemore）之后，弗里斯顿（Friston）在1990年代初期的大部分时间里使用了当时相对较新的技术-正电子发射断层扫描-来了解精神分裂症患者的大脑中正在发生的事情。在此过程中，他发明了统计参数标记。弗里斯顿坚信技术应该自由共享，而不是获得专利和货币化（这在当时是不寻常的），这解释了为什么该技术如此广泛地传播。弗里斯顿可以飞往世界的另一端，例如飞往贝塞斯达的国立卫生研究院，与其他研究人员共享技术。 “从字面上看，我拿着一部生物胶片，坐上飞机，开车去那里，下载了它，花了整整一天的时间试图使它工作，并教别人使用它，然后回家休息，”弗里斯顿说。 “这就是当时开源软件的工作方式。”弗里斯顿（Friston）于1994年到达皇后广场（Queen Square），连续数年他在FIL的办公室距离盖茨比计算机神经生物学系仅数米之遥。然后，该部门的创始人，认知心理学家和计算机科学家乔佛里·欣顿（Joffrey Hinton）领导了该部门，研究人员在其中研究感知理论并从生物和机器中学习。 FIL在脑成像的主要实验室中享有盛誉，而盖茨比（Gatsby）成为了有兴趣将数学模型应用于神经系统研究的神经科学家的训练营。与其他许多人一样，弗里斯通（Freestone）受到了欣顿（Hinton）完全非幼稚的统计模型的“幼稚热情”的感染，并与他成为了朋友。随着时间的推移，欣顿说服了弗罗里斯顿，想象大脑的最佳方法就是将其视为贝叶斯概率机器。这个想法来自19世纪和Hermann von Helmholtz的作品，并且大脑通过概率方法来组织计算和感觉，并根据感官的输入不断做出预测并调整观点。根据当前最流行的观点，大脑是一个“结论机器”，旨在使“预测误差”最小化。2001年，欣顿离开伦敦，定居在多伦多大学，在那里他成为人工智能领域最重要的人物之一，为深度学习领域的大多数现代研究奠定了基础。但是在他离开之前，弗里斯顿最后一次来拜访朋友是盖茨比。 Hinton描述了他发明的一项新技术，该技术可以使计算机程序更有效地模仿人类的决策-这是整合许多概率模型的输入数据的过程，如今在机器学习中被称为“专家结果”。会议打了弗里斯通。他从欣顿的想法中得到启发，并且作为智力合作的一部分，向他发送了关于结合“看似不相关的大脑的解剖，生理和心理特性”的想法的一系列笔记。弗里斯顿（Friston）于2005年发表了这些笔记-这是他将发展自由能原理的数十篇作品中的第一篇。
肖像毯卡尔·弗里斯顿（Karl Friston）办公室的安德烈·马可夫（Andrei Markov）：“自1856年以来就一直保持内部环境温暖”