自由能原理是否是语义学的形式化理论？

Is the Free-Energy Principle a Formal Theory of Semantics? From Variational Density Dynamics to Neural and Phenotypic Representations

自由能原则是否是语义学的形式化理论？从变分密度动力学到神经和表型表征

https://www.researchgate.net/publication/343643283_Is_the_Free-Energy_Principle_a_Formal_Theory_of_Semantics_From_Variational_Density_Dynamics_to_Neural_and_Phenotypic_Representations

DOI:10.3390/e22080889

摘要：

本文的目的有二：（1）评估“神经表征”这一概念在变分自由能原理及其推论过程理论——主动推理——中是否具有解释作用；（2）如果具有解释作用，则评估在关于表征的本体论和认识论地位的哲学立场中，哪一种立场最为合适。我们聚焦于非实在论立场（即缩减论和虚构主义-工具主义立场）。我们考察了一种对心理表征的缩减论解释，根据该解释，神经表征在解释上相关的内容是数学性的，而非认知性的；同时考察了一种虚构主义或工具主义解释，根据该解释，表征是服务于解释（及其他）目的的科学上有用的虚构物。在回顾自由能原理与主动推理之后，我们认为，自由能原理下适应性表型的模型可用于提供形式语义学，使我们能够为特定表型状态（远离平衡态的马尔可夫系统内部状态）赋予语义内容。我们提出一种修正的虚构主义立场——以有机体为中心的虚构主义或工具主义。我们认为，在自由能原理框架下，即使采取对神经表征内容的缩减论解释，也足以合理地诉诸认知系统“关于性”或意向性所涉及的那种语义内容；我们的立场因此与实在论立场相容，但建立在不同的假设基础之上。我们主张，自由能原理由此解释了生命系统中的“关于性”或意向性，进而解释了它们利用某种本体论或语义要素集合解析其感觉流的能力。

关键词：变分自由能原理；主动推理；神经表征；表征主义；工具主义；缩减论

1. 引言：神经表征及其（无）内容

表征在人类诸多活动中占据显著地位。人类经常使用地图等表征性人工制品来导航环境。地图为能够阅读并利用其所含信息引导行为的主体表征待穿越的地形。人们普遍认为，人类有意识、有目的地从事诸如因果推理等智力活动——这需要心理上思考各种情境与事态的能力。我们大多数人能够通过想象与心理意象，在心灵之眼中看到过去、可能或虚构的情境，而这些能力传统上被描述为表征能力。

在认知科学、神经科学和心灵哲学中，“表征”概念被用来尝试自然主义地解释“关于性”或“意向性”这一基本属性如何在生命系统中涌现[1]。确实，生物必须与其所处世界互动，并区分对其生存而言相关或不相关的环境特征与其他生物。生物的行为表现得好像它们对世界、世界的结构及其居民持有信念，这些信念指导其决策过程，尤其是在生成适应性行为方面。因此，“关于性”是任何必须在不确定世界中进行概率推断以支持决策的系统的基础属性，这也是本论文所贡献特刊的核心议题。

在此语境下，提供自然主义解释即指通过诉诸物理过程来解释某种现象[2]。认知科学所采用的策略是通过假定主体内部存在携带、编码或以其他方式承载语义内容的物理结构，从而将意向性自然化；经典论述包括Fodor[3]、Millikan[4,5]。

在研究心智的科学和哲学中，表征通常被定义为某些内部载体——神经表征——承载语义内容[6]。因此，表征是生物体内部的物理结构；通常指其大脑中展开的状态与过程，它们携带或编码表征内容。神经表征所扮演的认识论角色，是解释生物如何与环境中的相关特征互动并规划情境适宜的适应性行为[6,7]。表征的语义内容即表征所“关于”的对象，即其意向关系所指向的对象——“凭借什么它们表征其所表征之物，或‘关于’其所关于之物”（[8]，第2390页）。界定语义内容的本质与起源的问题，被称为“内容难题”[9,10]。

对于表征解释的适当性，存在若干广为接受的约束条件：此类解释应（1）大体上与计算认知科学研究中实际采用的实践相一致；（2）允许误表征，即表征必须能够“出错”；（3）提供一种原则性方法，用以将确定的内容归属于特定状态或结构（通常为系统内部结构）；最后（4）必须是自然主义的，即对语义内容的解释在定义表征能力如何由物理系统实现时，不得自身诉诸语义术语，以免陷入循环论证[11,12]。

一个根本而棘手的问题是，是否存在某种表征概念，不仅适用于所有情况（即适用于神经表征概念，也适用于我们更熟悉的、有意识的日常表征活动），而且确实能解释生命体与其环境之间的意向关系。同样棘手的问题涉及神经表征的本体论与认识论地位：这类事物是否真实存在？它们是否具有解释价值？

本文目的有二。首先，我们旨在确定“神经表征”这一概念在日益流行的关于生命系统行动与认知的研究框架——即变分自由能原理及其推论过程理论“主动推理”——中是否发挥解释作用。其次，如果在自由能原理框架下确有必要假定神经表征的存在，我们旨在评估在现有哲学立场中，哪一种关于表征本体论与认识论地位的立场最适合该框架下的这一概念。由于这一问题无法仅凭形式框架决定，我们首先讨论表征主义问题。

在本节剩余部分，我们将回顾围绕表征主义的诸多议题。在第二节中，我们将呈现并论证自由能原理下对大脑的理解：大脑是一个被统计边界（称为马尔可夫毯）包裹的自组织非平衡稳态系统。在接下来的章节中，我们将考察神经表征的非实在论解释：一种缩减论解释，认为神经表征的内容是数学性的；一种虚构主义解释，认为表征是科学上有用的虚构物。在第四节中，我们提出结合这两种解释的某些方面，形成一种细致的实在论解释，即对神经表征进行形式化定义语义内容——可称为“缩减论的、以有机体为中心的虚构主义解释”。我们主张，即使在自由能原理框架下采取对神经表征内容的极简主义、缩减论解释，也足以合理诉诸一种强健的语义内容——即认知系统“关于性”或意向性所涉及的那种内容。由此产生的立场虽大体上与实在论立场相容，但建立在不同的假设基础之上。

1.1 表征主义的诸面孔：实在论与非实在论

在心灵哲学中，大致存在两种思考神经表征概念本体论地位的主要方式，它们对可采取的认识论立场具有相应影响。其一是关于神经表征的实在论立场。该观点结合了两个立场：在本体论上，认为神经表征真实存在（通常指它们在大脑中具有物理实现）；在认识论上，认为它们也是科学上有用的假设[6,13]。

非实在论立场同样存在，但并不共享上述所有假设。非实在论者要么对神经表征的真实性持不可知态度，要么明确拒绝该假设。反实在论认为神经表征并不存在。非实在论有若干变体，各自具有不同的认识论含义。消除主义是一种反实在论观点，主张应从科学实践中彻底摒弃神经表征这一概念[14,15]。工具主义或虚构主义则是一种非实在论立场，主张神经表征是有用的虚构物：它们是描述世界的一种科学上有用的方式[11,12,16–19]。

为厘清上述立场中何者最为合适，有必要回顾神经表征概念的不同版本。经典观点将神经表征视为由大脑状态实现的符号结构，并由受规则支配的过程加以操作。这源于心智的计算理论[3]，该理论认为认知是对类似符号的内部认知结构（即神经表征）进行规则支配的操作。在这些经典论述中，表征的内容或由先天概念库和机制决定，以确保所表征内容的准确性与客观性[3,20]；或通过生物的“专有功能”来解释内容[21–23]；或诉诸我们对世界事物第一人称经验的现象内容[24,25]。所有这些论述的共同点是，都将神经表征构想为一种内部符号（或类型），在适当情境下被实例化（或标记）；不同之处仅在于“适当性条件”如何实现。此外，也存在非表征版本的心智计算理论，本文暂不讨论；参见Miłkowski[26]；Piccinini[27]。

受并行分布式处理启发，联结主义的神经表征模型与经典方法支持者在表征载体的性质上存在分歧，但在大脑利用内部认知结构作为内容载体这一点上达成共识[28,29]。联结主义者认为，神经表征不是离散的符号结构，而是分布式表征；也就是说，它们通过其活动状态的联合构型来实现对事态的表征功能。

当今最流行（在我们看来也是最令人信服）的表征主义论述属于联结主义类型。它们将神经表征视为结构表征。根据这一观点，神经表征之所以能够表征其目标领域（即编码关于目标领域的语义内容），是因为其神经载体编码了与目标领域共享的、可被利用的结构相似性[8,30–32]。在此观点下，表征的功能类似于地图：它们重现目标领域的高阶结构特征，例如其统计属性；另见[33]。更具体地说，结构表征以一种生物体可利用以指导行为的格式编码信息，这种格式能够支持错误检测（即允许误表征），并可用于“离线”导航[8,32,34–36]。结构表征以图标方式运作，通过“大脑内部表征的结构逐渐复制感觉输入所依赖的生成过程的结构”这一过程实现（[31]，第1962页）。

1.2 走向反实在论：实在论观点的缺陷

认知科学与神经科学领域的大多数研究默认采取关于神经表征的实在论假设，并设计实验以解释我们对世界的体验与行动如何由大脑网络中编码的结构化知识所中介。神经表征的存在及其解释价值几乎是任何心理学教科书的基本前提。例如，《麻省理工学院认知科学百科全书》中写道：“心理学是一门研究信息表征与处理的科学”（[37]，第xl页，着重号为本文所加）。

尽管关于心理表征的实在论是大多数认知科学与神经科学默认的操作模式，但它并非学界共识。采取反实在论、反表征主义立场的动机源于一个观察：尽管投入了巨大的努力与科研资源，表征至今仍未被成功自然化[6,9,38–42]。这尤其因为，现有试图构建神经表征理论的尝试，迄今未能提供一种不预设其所欲解释的意向关系与表征内容本身的自然主义语义内容理论，从而未能满足前文讨论的第（4）点要求。因此，如Ramsey[43]等学者呼吁对使用该概念保持谨慎。他们认为，对语义内容的诉求常常只是一种哲学修饰，并未增添任何解释价值：

“常识心理学所提供的角色，是用来区分不同类型的表征。而我们真正需要、但常识心理学并未提供的，是一种更普遍的物理条件，这种条件能使某物成为表征状态，仅此而已。从功能角度而言，我们希望知道不同类型的表征作为表征究竟有何共同点。无论是常识心理学还是计算主义，都未直接告诉我们何种因果/物理条件能赋予大脑状态以表征的功能角色。”（[43]，第6页，着重号为本文所加）

在文献中，常可见到将神经组织对特定刺激的选择性反应描述为对刺激的“表征”或“编码”。这种概念化方式在感知研究中尤为常见，用以强调细胞在检测感知对象特定特征方面的特异性[44–48]；在记忆研究[49,50]和运动活动研究[51–53]中亦然。然而，正如Ramsey[6]所指出，单凭反应选择性本身并不能使一个物理状态成为表征。许多物理状态具有反应选择性，却并非表征。例如，人的皮肤状态随天气变化（如日晒越多皮肤越黑），但我们（直觉上）并不会将皮肤视为太阳或天气的表征。

我们发现，生物学与神经科学领域的某些研究对“认知是发生在大脑边界内的表征过程”这一观点承诺较少[54–58]。这些观点包括知觉与运动控制理论[59,60]；机器人学[61]；控制论[62–65]；以及，可以说，自由能原理与主动推理[56,57,66]。这些论述往往源自认知科学中的具身与生成进路[14,67–70]，它们共同主张：认知的首要目标并非在内部重建一个隐藏世界的结构代理，而是适应环境并在其中行动。

在此背景下，Sprevak[17]指出似乎存在两种选择。我们可以采取坚定的实在论立场，相信神经表征的自然化终将成功（尽管迄今为止尚无成功案例）。或者，非实在论（消除主义与虚构主义）则弱化表征话语在认知科学中的价值。非实在论者观察到，若不将表征内容与认知过程本身混淆，则无法定义神经表征的内容：我们从自身的科学实践中借用了语义（从而也借用了表征的内容）。更确切地说，如果所谓的表征内容无法脱离我们对认知活动本身的知识而被确定，那么真正具有解释力的是认知活动本身。反之，如果仅凭认知活动的解释已足够，而无需诉诸实验者强加的语义，那么就没有理由假定表征内容的存在。这或许促使我们将神经表征的使用限制为一种“非正式的修饰语”[11,16]。

彻底消除神经表征概念的代价是，它要求对认知科学主流的表征范式进行痛苦的修正。事实上，我们通常诉诸神经表征来解释目标导向的、概率性的推理与决策。放弃这一假设，意味着我们必须放弃一些最强大的解释工具。这种做法是否合理？

1.3 自由能原理下的表征？

本文更具体的研究对象是贝叶斯神经科学（即自由能原理与主动推理）中神经表征的地位。在贝叶斯神经科学中，大脑被视为一种统计器官或推理引擎，其功能是尽量减少自身对世界状态的不确定性。在此类理论中，大脑被描述为通过利用关于环境的概率性知识，来解释轰击其感官信号的可能成因[36,64,71,72]——并采取行动以实现其偏好或预期的感官状态[73,74]。

一些基于预测编码算法、用于描述皮层典型微环路的贝叶斯方法具有强烈的表征主义承诺[8,31,32,34–36,73,75]。这些理论认为，贝叶斯大脑必然需要假定结构表征的存在。因此，神经表征被视为大脑网络中实例化的、地图般的内部结构，它们编码可被利用的信息。

近期已有若干论文探讨在自由能原理框架下，是否应采纳对神经表征的实在论解释[8,32,34,35,56]。除少数值得注意的例外[76]外，鲜有论文试图在自由能原理的背景下评估各种非实在论论证。在本文中，我们将论证：认真对待两种非实在论立场（即缩减论与虚构主义观点），最终会导向一种细致化的实在论形式，该形式适合为意向性的研究提供自然主义基础。

我们为何要关注表征的本体论与认识论地位？在我们看来，主要原因之一是：个体对表征地位所持的立场，会直接影响计算神经科学的研究；而确定哪些结构扮演表征角色、它们如何承载语义内容，对神经科学实践至关重要。一个显著的例子是人脑中的运动表征与运动指令[77,78]。计算神经科学中的表征主义框架假定，大脑中存在表征运动任务的结构。最优控制理论是借用此类假设建模的流行框架之一。该方法基于对大脑在运动控制中所处理模型与信号性质的强假设。最优控制理论的假设是：运动表征是大脑中编码执行任务明确指令的结构，并以内在坐标（即肌肉纤维的收缩与伸展）加以规定。然而，最优控制理论的这些构念已受到批评，且缺乏支持大脑中存在类似明确指令的运动命令的实证证据。相关讨论参见Hipolito等[77]。我们的框架提供了一种对表征能力的替代性刻画，该刻画不以类似指令的运动命令为前提。相反，我们将表征能力刻画为由虚构状态的本体论所支撑，并通过主动推理过程实现对感官数据的偏好。我们对表征能力的缩减论视角摒弃了最优控制理论中存在问题的表征假设，同时阐明了语义内容如何通过主动推理的历史过程获得。

1. 自由能原理与主动推理：从信息几何到表型的物理学

2.1 状态空间、非平衡动力学与熊（天哪！）

本文将聚焦于一个著名的贝叶斯行动与认知理论——变分自由能原理及其推论理论“主动推理”[66,79]。自由能原理始于这样一个观察：诸如生物体这样的生物系统具有表型。生命体维持其表型完整性，并抵抗趋向于与周围环境达到热力学平衡的趋势——这种趋势通常由推广热力学第二定律的涨落定理所支配[80,81]。生命体通过对其组成状态的熵（即分散或扩散程度）设置上限来实现这一点。为更好地理解这一点，本节将引入两个形式化概念：状态空间与非平衡稳态。以下内容的简要技术性处理可参见附录A及术语与表达词汇表。

在物理学中，平衡与非平衡的区别在于动力学演化所趋向的终态。平衡动力学在所有能量梯度被耗尽时达到稳定，此时系统与其环境处于热力学平衡。对生命体而言，热力学平衡意味着死亡。生命体是保持远离平衡的开放系统。我们如何用形式化工具建模这一点？

状态空间或相空间形式化方法源自动力系统理论，使我们能够形式化地把握生命系统的困境。状态空间或相空间是一个抽象空间，允许我们用系统可能处于的所有状态来建模其随时间的演化。构建状态空间时，我们识别系统中所有可能发生改变的相关量（即所有相关变量），然后将每个变量绘制在抽象空间的一个维度上。这个空间即称为状态空间。该空间的每个维度对应系统中的一个变量；空间中的一个点即对应系统某一瞬间的完整状态描述，因为我们为系统每个变量赋予了一个值，即为系统在每个维度上指定了一个位置。相应地，该空间中的一条轨迹对应系统状态随时间的流动。

状态空间形式化方法使我们能够通过描绘状态空间中的轨迹，隐式地描述系统的时变演化。这一点至关重要。如果我们在系统可能处于的所有状态上绘制一个概率密度，则那些概率最高、系统周期性返回的状态组合被称为“拉回吸引子”[66,82]。我们可以将生物体大部分时间所处的状态（即该空间中的区域）与其表型状态相关联。

描述系统处于非平衡稳态（即其表型状态）的概率密度，恰当地被称为“非平衡稳态密度”。对系统动力学的这种概率性描述可以从两种相互一致且互补的角度加以解释。首先，系统可以被描述为受随机涨落影响的系统状态流，此时我们可以用路径积分形式将其表述为最小作用路径。等价地，我们也可以描述在任意随机时间采样时，系统处于某一状态的概率。这两种描述在数学上通过以下事实关联：在非平衡稳态下，状态流是所谓福克-普朗克方程的解，该方程描述了概率密度的动力学。这种双重解释将在后文发挥关键作用。

2.2 马尔可夫毯与生命系统的动力学

自由能原理建立在动力系统理论方法的基础之上，该方法关注系统的时变演化，但如今已补充了对这些系统统计特性和可测量性的考量。自由能原理使我们能够以两种数学上等价的方式描述系统状态的流动：统计方式和动力学方式——这种等价性之所以成立，是因为存在一个统计边界（称为马尔可夫毯），以及系统处于远离平衡的稳态（表型状态）这一事实所导致的条件独立性。

一个系统若要存在（独立于宇宙其余部分），必须具备一定程度上与其嵌入环境的独立性。马尔可夫毯是一组变量或状态，我们用它来约定性地界定一个系统：哪些属于其内部（内部状态，记为 μ），哪些不属于（外部状态，记为 η）。马尔可夫毯本身被定义为介导系统与其嵌入环境之间相互作用的状态（主动状态和感觉状态，分别记为 a 和 s）。马尔可夫毯由某些连接的缺失所定义：内部状态不会引起感觉状态，外部状态也不会引起主动状态。参见图1和图2。

马尔可夫毯的存在在内部变量与外部变量之间诱导出一种条件独立性。此处的关键词是“条件”：内部与外部并非真正彼此独立——它们只是当我们通过毯层状态忽略其依赖关系时，才显得如此。

2.3 信息几何与感知系统的物理学

自由能原理背后的核心直觉是：如果一个系统具有表型（即一种非平衡稳态密度）并拥有马尔可夫毯，那么描述该系统状态流动的方式就有两种，且这两者在数学上是等价的：一种基于系统的状态空间描述，该描述以内部状态的流动或动力学为基础；另一种则基于对同一流动的统计解释。在这样的系统中，马尔可夫毯的存在确保了两种描述在偶然意义上为真，或彼此共轭[66,84]。

这种以内部相空间中的运动来描述系统的方式，构成了系统的“内在”信息几何，它与测度论和统计热力学密切相关。测度论是数学的一个分支，研究如何系统地将数值分配给给定集合的子集，其中测度或度量正是指这种赋值过程；例如，概率测度会系统地为子集的元素分配概率值。我们可以把测度理解为捕捉抽象空间中大小或距离的某种特性。一般来说，构成状态空间的一组任意点本身并不具备测度，因此也无法为该空间定义相关的距离概念。然而，我们可以通过引入一种度量来赋予空间以结构，通常以矩阵形式表示，描述位置发生微小变化时“移动了多远”。

在欧几里得几何中，这种度量就是单位矩阵，也就是说，如果我沿着某个特定方向移动100米，那么我总共移动了100米。但这不适用于球面上的运动：例如地球，其周长约为40,000公里；如果我在地球上沿同一方向移动约40,000公里，相对于地球表面而言，我实际上并未发生任何总位移（因为我回到了起点）。

这种度量的概念在处理充分统计量和统计流形时扮演着特殊角色。充分统计量是指重建或参数化一个概率分布（该分布包含无限多个点）所需的最小数字集合。对于正态或高斯分布，这些数字就是均值和方差。统计流形是一个空间，其中坐标是某一类概率密度族的充分统计量。例如，高斯分布的充分统计量是其均值和方差，从而形成一个二维的统计流形或状态空间。在该流形上的任意一点，都可以重构出概率密度（即为无限多个点分配概率）。在统计流形上的轨迹对应于相关概率密度形状的变化（即参数值的变化）。

信息几何则是研究统计流形（即信息流形，通常配备费希尔或黎曼信息度量）上的测度或度量的数学领域。换句话说，信息几何使我们能够为概率分布（或连续变量的概率密度）定义一种度量；也就是说，我们可以讨论概率密度之间的距离。此外，如果我们把概率密度与概率信念联系起来，我们就有了自然化的方式来谈论信念之间的距离。

在以上所有内容的基础上，我们可以理解自由能原理带来的意义。从我们对系统的状态空间描述出发，我们可以定义一种度量，使我们能够讨论系统内部状态的概率构型之间的距离。这种几何是“内在的”，因为它描述的是系统可能构型的结构，仅依赖于内部状态本身（而非环境的外部状态）。自由能原理指出，只要所讨论的系统具备非平衡稳态密度，并且存在马尔可夫毯，那么就可以定义一种额外的、且在数学上共轭的信息几何[66,84]。这两个信息几何可以表现为如下形式（费希尔信息）的度量，其中充分统计量分别对应于预期的热力学状态和内部状态：

这引出了一个惊人的观察：即内部状态可以依据其外在几何结构加以解释，也就是说，它们可被理解为对外部状态概率密度的参数化。这一简单事实是定义马尔可夫毯的条件独立性所自然导出的结果。简言之，对于每一个毯层状态（即感觉状态与主动状态的联合状态），都存在一个关于内部状态与外部状态的条件概率密度。关键在于，根据定义，给定特定毯层状态时，内部状态与外部状态是条件独立的。这意味着，对于每一个给定毯层状态下的预期内部状态，必然存在一个关于外部状态的条件概率密度。进而，这意味着预期内部状态构成了一个统计流形——并配备了一种外在信息几何结构。这种外在信息几何描述了关于外部状态的概率信念之间的距离，而这些信念由预期内部状态参数化。换言之，预期内部状态构成了关于外部状态信念的充分统计量。

2.4 表型：两种密度的故事

本质上，自由能原理是关于两种概率密度的故事[56]。第一种是系统本身的非平衡稳态密度，它利用了表型的统计结构。第二种是变分密度，由系统的内部状态参数化或体现。我们已经看到，内部状态构成了对外部状态概率信念的充分统计量。换一种说法，内部状态编码了一种概率分布——即变分密度——该分布描述了生成感觉（和动作）状态的外部世界的状态。

从技术上讲，一个系统会演化并维持其非平衡稳态，这意味着它最小化了其所体现的变分密度与给定毯子状态（blanket states）条件下外部状态的概率密度之间的差异。这种差异就是变分自由能，而支撑非平衡稳态的稳态流则成为变分自由能上的梯度流。换句话说，内部状态看起来像是在优化其对外部状态的后验信念。当从外在几何空间中的运动角度来诠释时，可以将生存行为理解为贝叶斯信念更新。这一切之所以成立，是因为预期的内部状态参数化了关于外部状态的条件概率或贝叶斯信念。

拟人化地说，系统并不“知道”自己处于何种状态，但它看起来像是在根据先验信念和当前感觉状态推断其外部环境“在哪里”的状态。外部世界的状态因此从未被直接感知，而是由生物体通过与世界的互动主动推断并实现的。在这个意义上，隐含的推断是“具身行动”的（enactive），在实用主义意义上是为了行动而存在[56,57,85]。当生物体与世界互动时，它扰动外部状态，进而影响随之而来的感觉状态。这些感觉印象又反馈耦合到内部状态，使内部状态能够适应周围环境。换句话说，生物体基于其情境化的交互，对其生态环境的状态进行一种贝叶斯推断（即主动推断）。

为什么是“推断”？自由能原理指出，生命体之所以存在，是因为它们在一种称为“意外度”（surprisal）的信息论量上进行梯度流动。这是求解福克-普朗克方程（Fokker Planck equation）所得到的非平衡稳态解。关键在于，在非平衡稳态下，内部（和动作）状态的动力学可以等价地被描述为沿着意外度或自由能梯度下降。自由能衡量的是在给定（生成）模型下，感觉（和动作）状态的非典型性——该生成模型描述了这些数据是如何产生的[66,86,87]。

意外度与自由能之间的等价性依赖于这样一个事实：（预期的）内部状态参数化了对外部状态的信念。当这个变分密度与给定毯子状态条件下的外部状态密度一致时，意外度和自由能就相等了。关键的是，自由能是变分密度和隐含生成模型的泛函（即函数的函数）。生成模型就是外部状态与毯子状态的非平衡稳态密度，可以被视为描述外部状态如何生成毯子状态的一种方式。

在下文中，我们将把生成模型视为任何拥有马尔可夫毯（Markov blanket）的非平衡稳态所隐含的属性。之所以说“隐含”，是因为描述自组织和信念更新所需的仅仅是自由能梯度。这意味着自由能及其生成模型并未被显式计算或实现。这有时被称为“蕴含生成模型”（entailing a generative model）[56,88]。简而言之，自由能是两个密度的泛函：生成模型和由内部状态编码的变分密度。

对于熟悉信息论的读者来说，意外度也被称为“自信息”（self-information），而自信息的长期平均值就是熵。这意味着非平衡稳态流对抗着由随机涨落引起的熵增。反过来，这意味着自主状态（即内部状态和动作状态）隐含的推断支撑了维持远离平衡的稳态这一生存必需。

因此，自由能原理表明，只要在非平衡稳态密度中存在马尔可夫毯，那么在意外度（状态的函数）上的梯度流就等价于在自由能（充分统计量的函数）上的梯度流，其中充分统计量参数化了关于外部状态的概率分布——或信念。这呼应了上文关于共轭信息几何的论述，即从动力学角度和统计学角度的双重描述。这里的“梯度流”仅意味着自主状态（即内部状态和动作状态；见图2）沿着变分自由能梯度下降。而这，又恰恰是谈论“动作”与“感知”的另一种方式。这种将动作与感知自然化为动作状态和内部状态（分别）在变分自由能梯度上的流动的方案，被称为“主动推断”（active inference），是自由能原理的对应过程理论。

核心要点是：自由能原理以两种互补的方式刻画表型——一种是作为非平衡稳态下状态的流动（通过内在信息几何描述），另一种是作为蕴含信念更新的流动（通过外在信息几何描述）。由于动作状态的存在，内部状态的表面作用不仅仅是推断感觉数据的原因，更是生成适当的交互模式。这意味着内部状态可以参数化关于动作后果的信念，并促进动作对信念的影响[66]。因此，生成模型的设计目的并不仅仅是为了完成解释性工作——确定世界的真实状态，它们还涵盖对世界状态采取行动的后果。

2.5 活体模型：自由能原理下对目标导向、概率推断与决策的机制性视角

有了上述框架，我们现在可以理解生成模型如何使生物体在自由能原理下进行目标导向的概率推断与决策。自由能原理常被表述为：生命系统本身就是其环境的生成模型[56,76,89–92]。我们现在可以理解这一看似神秘的论断。自由能原理指出，生物体利用其行动身体的统计结构以维持其表型状态，而这种典型的结构被概率性地解释为系统所有状态的联合分布。关于“下一步该做什么”的决策，正是基于一种概率推断：“假设我是一个最小化自由能的生物体，那么我‘必须’正在做的事情是什么”。

迄今为止，我们已将推断视为自组织趋向非平衡稳态过程中涌现的属性。随之而来的贝叶斯力学，源于“意外度”与“变分自由能”之间的等价关系。接下来，我们可以更进一步，用定义自由能的生成模型来描述生物体或粒子。一旦我们拥有自由能，我们就知道其梯度；一旦我们知道梯度，我们就知道梯度流；一旦我们知道梯度流，我们就能将任何具身化的环境交互自然化（即用物理动力学机制解释）。

一个典型的生成模型如图3所示。在这里，隐藏状态（η）对应于位于马尔可夫毯之后、对内部状态不可见的外部状态。需要重点理解的是，关于隐藏状态的信念——即生物体所体现的假设——是关于其感觉输入之成因的解释。这些隐藏状态可以说具备了使其成为结构性表征内容的所有属性[8,31,32,34,35,56,93]。生成模型中的隐藏状态由系统的内部状态（例如大脑）参数化，并编码了关于外部状态的可利用信息，用以引导适应性行为。我们稍后将回到这一点。

总结而言，在非平衡稳态下存在马尔可夫毯，使我们能够将一个活体粒子或生物体与其内部状态和毯子状态相关联。内部状态的流动呈现出双重面向，由共轭的内在与外在信息几何所描述。这些几何结构自然继承自马尔可夫划分的结构。内在信息几何描述内部状态的热力学行为（例如神经元动力学）；而内部状态同时具备一种外在几何，涉及由内部状态参数化的、关于外部状态的概率分布或信念。动作状态与内部状态在自由能上的梯度流（分别对应“动作”与“感知”），有效地实现了“主动推断”——即推断外部状态并规划下一步行动。至此，我们完成了对自由能原理的技术性综述。

1. 神经表征的缩减论与虚构论解释

在回顾了自由能原理的技术核心之后，我们现在转向认知科学领域的一个问题：哪种解释框架最能恰当地理解其对表征的承诺（或缺乏承诺）。由于实在论解释已在其他文献中被广泛讨论，我们将聚焦于两种新颖的非实在论解释。

3.1 神经表征的缩减论进路

在本节中，我们考察一种有趣的立场，它融合了实在论与非实在论的某些方面，即功能论导向的表征缩减论解释[11,16]；关于一个相关但不同的、聚焦于大脑内容但未诉诸自由能原理下信息几何的立场，参见Wiese [94]。我们认为，对这一立场稍作修正后，它能为自由能原理下的表征提供最佳解释。

表征的缩减论解释[11,16]在实在论与非实在论之间开辟了一条中间道路：它承认神经表征作为信息处理机制的存在，并认为这些机制可以用计算方法加以刻画（这是实在论的一面）；但它否认这些表征具有认知内容上的实在性（这是非实在论的一面）。缩减论观点认为，科学家赋予表征的语义内容，仅仅在解释认知能力时起辅助作用；而任何具有解释效用的内容方面，都可以用数学方式加以规定。该观点建立在两个前提之上：（1）表征并非由其内容所个体化或识别，而是由其所协助实现的数学函数所界定；（2）这种内容并非本质上由状态与目标（即世界中的某个目标域）结构之间的自然主义关系所决定，而是由数学内容本身所决定。

因此，表征的缩减论主张：（1）对某种认知能力的计算理论，必须提供对该能力的功能论刻画；（2）为便于科学实践，这种刻画可以辅以一种“意向性注释”或语义解释：“内容是‘连接组织’，它将理论中假设的次人称层面的数学能力，与该理论旨在解释的显性人称层面能力联系起来”（[11]，第253页）。

缩减论观点认为，认知表征理论所完成的解释工作，在于提供对特定认知能力的数学（功能论）分析；而这种计算理论通常会伴随一种认知或意向性解释，但该解释仅起启发作用，而非强解释作用[11,16]。根据这一观点，认知能力的内容可以通过诉诸系统所实现的数学函数，以自然主义方式加以解释。这种数学内容对物理过程的计算刻画至关重要：“如果该机制计算的是另一个数学函数，从而被赋予不同的数学内容，那么它就是一个不同的计算机制”（[11]，第252页）。这允许我们对系统进行一种计算描述，而该描述尚无需关联到特定环境中的认知活动。

在此观点下，确定内容相对容易，因为计算模型中使用的数学函数可以独立于被研究系统的使用方式——即独立于所建模的过程——加以理解。这恰好回应了自然主义表征理论最常见的缺陷：即通过诉诸科学实践，预设了它们本应解释的内容。神经表征的数学内容在计算理论本身中被加以利用，该理论由五个要素组成（[11]，见图3）：

1. 由认知系统实现的数学函数；

2. 系统用于计算该函数的具体算法；

3. 由该机制维持和更新的表征结构；

4. 在表征结构上定义的计算过程；

5. 生态成分：该计算机制通常运行时所处的典型物理环境条件。

此外，通常还会附加一种启发性的认知内容[11]。这种认知内容对应于观察者基于神经组织对实验刺激的可靠协变反应，而赋予神经载体的语义。在缩减论观点下，这些认知内容是对计算理论所提供数学刻画的一种“意向性注释”，而真正承担解释重任的是数学刻画本身。科学家认为机制所表征的环境属性，在此观点下，并非设备或计算理论的本质特征；它们仅仅是为了便于解释相关能力而被赋予的——即对数学内容的意向性注释。

内容确定问题本身所固有的压力，促使非实在论观点的支持者淡化传统上赋予认知内容的角色[11,12]。根据这些观点——与认知科学、神经科学和哲学中的主流观点相反——认知内容并非认知的标志，也不构成表征的内部状态或载体与其所建模目标域结构之间的自然主义关系。具体而言，在缩减论观点下，将计算机制与现实世界事物联系起来的认知成分，并非认知活动的本质刻画部分；它们有助于定义待解释的现象（explanandum），但并不参与解释本身。相反，认知或语义内容仅由实验者赋予，以辅助解释相关能力。

简言之，我们直觉上认为是表征真正语义内容的东西，结果不过是一种仅在科学解释构建中起启发作用的“注释”。这有将认知内容——及其试图自然化的意向关系——琐碎化的风险。缩减论模型确实为心智科学提供了一种清晰、有解释力的方法，有助于指导神经科学的研究实践。但这是有代价的：在缩减论的内容观中，认知内容的角色被削弱到不再对刻画认知活动具有本质意义；认知内容唯一的解释用途，是帮助科学家系统性地理解各种机制数学描述所部署的正常操作条件。

最终，采纳缩减论选项似乎削弱了最初设定心理表征的动机，并最终与激进具身行动主义（radical enactivism）[9,15]相契合。

3.2 虚构论与科学实践中的模型

还有其他非实在论、或许不那么坚决反实在论的解释路径可用[17,76]。科学哲学中的虚构论或工具论观点认为，科学模型是有用的虚构：它们并非字面意义上的真实，而是“足够真实”或“足够好”，足以对世界做出有用预测并指导行动。神经表征的虚构论观点认为，它们是科学家用来解释意向行为的有用函数——它们是科学家使用的模型。

在科学哲学中，基于模型的方法[95–98]认为，科学的工作在于比较不同类型的模型。“经验适当性”或启发性意义上的“足够真实”，在认识论与科学哲学的讨论中占据核心地位[96–101]。这一概念允许模型所假设的内容与现实之间存在一定程度的偏差；它意味着模型无需是对事态的真确表征。科学进步常常依赖理想化，成功的模型往往刻意包含“有益的虚假”，这些内容虽未如实描绘世界“本来面目”，却仍具价值与解释力。这类模型启发性使用的例子包括统计力学中的理想气体模型和遗传学中的哈迪-温伯格模型，二者均在其学科中占据核心地位，但都不是字面意义上的真实描述。

在此观点下，模型在理解某一主题中发挥重要作用，并非尽管它们未能准确反映世界的因果结构，而恰恰是因为它们只是“足够真实”——通过排除不相关特征，使研究者能聚焦于待检验假设的相关特征[96,97]。值得注意的是，建模是一种非还原性的探究语境，即使用建模方法研究的目标系统，无需被还原为所建模的内容[102]。

解释的目标是产生理解[99,103,104]。我们对科学实践中模型解释作用的认识，并不依赖于对模型的实在论解释[98]。模型是有用的，有时独立于其解释现象的能力。即使一个模型提供的解释未能准确表征其目标系统的因果，也不必然意味着这些解释不是真正的解释[99]。在科学中，模型可用于构建新模型[105]。模型也有非解释性用途，即不依赖其表征能力本身的用途[106]。即使未能准确表征目标域的属性，模型仍可发挥解释作用[107]。

一个微妙的问题是：自由能原理和主动推断中出现的生成模型，究竟应被解释为实在论的还是工具论的？换言之，自由能原理中的生成模型，是实验者用来解释认知系统行为的模型，还是生物体本身确实在利用这些模型以维持生存并适应性地行动？这一模糊性在近期一篇论文中已被强调[76]。接下来，我们将转向这一问题，并在批判性修正缩减论神经表征观的过程中加以探讨。

1. 变分语义学：从生成模型到缩减的语义内容

4.1 自由能原理下的内容缩减论解释

在本节中，我们将神经表征的缩减论与工具论观点的要素相结合，提出一种以生物体为中心的虚构论或工具论立场。我们扩展了缩减数学内容中的第五个要素——生态成分，并主张这将导向一种自然主义的意向性理论：一种基于自由能原理的形式化语义内容理论。构建一个稳健的数学语义内容理论——有能力自然化意向性——的关键在于认识到：自由能原理本质上讲述的是系统与其环境之间相互调适的故事。

在我们看来，表征内容的缩减论观点低估了计算理论本身中第五个生态成分的作用。我们认为，利用自由能原理的理论资源来形式化生态成分，使我们能够挽救语义内容的意向性——从而恢复一种与它所意向关联（或“关于”）的领域紧密相连的稳健内容概念——而无需诉诸人为附加的“认知内容意向性注释”。由此产生的观点是一种语义学，它自然地源于我们所考察的系统具备状态与信念的双重信息几何这一事实。

支撑自由能原理的形式体系允许我们做出一个关键观察：即当前所涉及的数学结构与过程，是在状态空间上定义的，并隐含地也在相关的信念空间或统计流形上定义[93]。状态空间形式体系的数学框架意味着，系统的动力学是在系统状态上定义的；而由于相应的外在信息几何，我们总能为这一内在描述赋予一种语义。

这种语义来源于内嵌于外在信息几何中的“信念”。此处“信念”一词是在“信念传播”和“贝叶斯信念更新”的意义上使用的，它们只是描述概率分布或密度的方式。“信念”在贝叶斯术语中指的是后验与先验，对应于由物理实现的状态（即参数化外部状态分布的内部状态）所塑造的概率分布（一个可能状态的世界）。一般而言，尽管我们用“信念”一词来描述定义在外部状态上的概率密度，但人们普遍认识到，这些密度本身并不等同于命题信念。简言之，命题信念具有真值条件；也就是说，它们是可以为真或为假的东西[15]。而此处所讨论的概率密度不属于此类；它们表征的是变量之间如何协变。这并不蕴含真值条件性，因此它们是非命题性的。

人们常指出，仅凭系统性协变本身无法获得语义内容[6,15,108]。然而，这一论点可以被反驳：在自由能原理下，对任何生命系统而言，其动力学中内嵌着一种隐含的语义。重要的是，这仅仅意味着系统的内部动力学具有概率属性（及外在信息几何），使其与所嵌入的系统相连接。通过马尔可夫划分，我们总能将内部（统计）流形上的状态轨迹关联到一种语义——一种从系统动力学中自然导出的形式语义，并可被纯粹数学地刻画。

因此，我们从系统与其语境的互动，以及生物体与其生态位之间环境交互的历史中，获得了一种名副其实的形式语义。我们的观点所导向的是一种略微“更实在”的缩减论立场——一种弱缩减论立场：根据该立场，表征的内容确实是其所实现的数学函数，但这一计算理论本身蕴含着一种隐含的语义。

4.2 从计算理论本身到形式语义

现在让我们总结一下。我们保留了缩减论观点对表征内容的一般性描述。现在，我们利用这一缩减论模型，具体指定通过自由能原理导向形式语义的计算理论本身。

计算理论本身包含五个组成部分，我们可以将其映射到自由能原理的要素上：

（1）在自由能原理下，认知系统（通过其梯度流）所实现的数学函数是一个自由能泛函，用于衡量后验密度与变分密度之间的差异。

（2）系统用于计算该函数的具体算法，是在变分自由能上的梯度下降。

（3）呼应结构表征的相关文献，由机制维持和更新的表征结构，就是系统的内部状态。

（4）在这些表征结构上定义、并负责更新和维持它们的计算过程，是通过“主动推断”实现的。

（5）最后，生态成分由双重信息几何提供。

图4和图5在自由能原理的框架下，重新表述了Egan[11]的内容缩减论观点。我们修正了缩减论观点，以强调它为我们提供了一种完全自然主义、数学化的语义内容起源解释——以信念与意图的演算形式呈现，作为内部状态流之内在描述的对应物。请注意，生成模型中出现的外部状态隐含地定义了生态成分——且这一定义是纯粹数学的。这通过纯粹诉诸已被充分理解的数学与物理过程和属性，克服了自然化意向性的难题。

4.3 表型表征？本体论？

我们的最后一步是借助虚构论观点，对前述论证“支持神经表征概念”这一主张进行细微修正。这种修正涉及两个方面：即术语“神经的”和“表征”。

首先，术语“神经的”应替换为“表型的”，以反映在自由能原理下，承载缩减数学内容之载体的实现基础已得到扩展。自由能原理确实支持“缩减神经表征主义”的精神内核：我们的确可以将数学内容赋予位于主体内部的结构，当适当的生态条件具备时（得益于生命系统的双重面向信息几何），这些结构便编码或承载语义内容。然而，扮演这一角色的内部状态，与符号主义或联结主义传统中的经典表征相去甚远。它们本质上涵盖系统的全部内部状态，因此严格意义上并非“神经的”。这一结论意味着，神经表征主义的直觉，恰恰被其传统对手——具身-行动主义认知观——所支持：如果在自由能原理下存在任何类似结构表征的东西，它们对应的是系统的身体状态，并通过适应性行动的历史过程被利用、维持和更新。

其次，关于术语“表征”，我们注意到，在自由能原理下，这些被缩减的表征结构，或许最好被理解为系统用以理解其环境所依赖的“本体论”；也就是说，是系统用于解析其感觉状态流的一组假设或范畴。

启发式地说，我们称自由能原理允许我们主张：系统“相信”这个或那个环境因素正在导致其感觉印象。但根据上文的讨论，更准确的说法是：当系统处于其通常的、生态上有效的运行条件下，且具备马尔可夫划分并存在于非平衡稳态时，它将以一种“仿佛”与环境某些特征具有意向性关系的方式行动。我们现在知道，这种“仿佛”特性究竟意味着什么：它指向信息几何的二元性，从而指向两种可能描述的二元性——一种是趋向非平衡稳态的流动，另一种是在生成模型下进行信念更新。

自由能原理源自一种称为“生成建模”的建模策略。在该策略中，我们写下若干关于导致数据生成过程的替代性概率模型，并根据每个模型解释数据方差的能力，对其概率进行评分。这个评分就是变分自由能。关键在于，正如前一节所讨论的，这些模型是对导致数据的过程结构的假设。这些模型中的隐藏或潜在状态（即外部状态）本质上是对感觉数据成因的猜测。至关重要的是，它们并不必然反映现实中任何事物的存在[66,84,109]。这是一个微妙但极为重要的观点：外部状态仅相对于生成模型及其伴随的表型而存在，并且仅当它们支撑适应性、情境适宜行为的生成时才发挥作用。

因此，支撑自由能原理的形式体系所描述的，并非如传统（符号主义或联结主义）神经表征理论所主张的那样，是一个关于大脑如何构建外部世界内部重建的故事。更准确地说，它关乎的是系统所配备的“本体论”[110]。在此意义上，“本体论”指的是一组语义结构（其中很大一部分是通过沉浸于特定情境中的经验习得的），生命体隐式或显式地利用这些结构来解析和组织其感觉状态的流动[111–114]。

我们实际上是将缩减论观点与虚构论或工具论观点结合起来，提供一种可称为“以生物体为中心的功能主义”的解释。生物体的表型——即其运动和行动的身体——是一种非平衡稳态密度，可被解释为系统状态流在平均意义上、随时间推移趋于稳定的流形；同时，也可被解释为系统所有变量上的联合概率分布。生物体的行为由这些密度动力学驱动：即趋向其非平衡稳态密度的倾向，这一倾向通过在变分自由能上的梯度下降（即“主动推断”）得以实现。

这不过是另一种说法：生物体所选择的动作，由其表型的统计结构及其与环境的互动所驱动。生物体利用自身的统计结构来引导其动作选择。这与具身-行动主义认知观相契合，并实质上构成了对形态计算、发育计算与进化计算[115,116]以及知识驱动的熟练行动[77]的一种新理解。

尽管本文旨在探讨非实在论认知进路的后果，我们注意到，我们所提出的实用主义解释可能与某些实在论的结构表征主义观点相容——在这些观点中，内容由功能同构决定，从而通过某种功能角色语义学阐明结构表征的作用[8,32,81]。这些观点明确朝着一个方向发展：其所表征的系统无需在现实中真实存在，这与我们刚刚提出的“本体论”观点是一致的。自由能原理支持这样一个主张：存在承载语义内容的表型状态；在此，我们为这种数学语义构建了一个完整的计算理论。最终，我们如何称呼这些状态，或许只是一个偏好问题。

1. 结论

在本文中，我们的目标是评估“神经表征”这一概念在变分自由能原理下是否具有解释作用，并确定关于表征概念之本体论与认识论地位的哪种哲学立场最适用于该理论。我们考察的是非实在论进路，而非更常被讨论的实在论立场。我们从一种缩减论的心智表征观点出发——该观点认为神经表征中具有解释相关性的内容是数学性的；同时结合一种虚构论观点——该观点认为表征是科学上有用的虚构。我们希望已阐明：即使在自由能原理下采用极简主义的缩减论内容观，仍需诉诸某种语义内容，这种语义内容呼应（但区别于）实在论立场。我们还希望表明，通过借鉴一种修正后的虚构论观点，从自由能原理导出的形式语义能够为我们提供对生命系统“关于性”或“意向性”的解释。

在哲学上，许多问题取决于“表征某个目标域”究竟意味着什么，尤其是心智状态与其物理实现状态之间的关系。自由能原理与心灵哲学中的经典立场（如物理主义一元论、双面一元论和笛卡尔二元论）之间的关系已在其他文献中被广泛探讨[84]。我们仅简要评论哪种立场与我们的观点最相契合。简言之，在关于心智状态与物理状态关系的诸种哲学视角中，我们的立场最契合功能主义及其所蕴含的“多重实现”概念。功能主义认为，界定心智状态的特征并非该状态的内在属性，而是该状态与其他系统状态之间的功能关系（如输入-输出关系）[117,118]。多重实现则主张，相同的（心智）宏观状态可以通过不同的（物理）微观状态配置来实现，只要这些配置实现了适当的功能（如计算）关系[118]。我们的观点与功能主义的亲和性，源于自由能原理下语义内容如何实现的技术细节——即通过自由能原理的双重信息几何，将虚构的外部状态赋予内部状态。如上所述，自由能原理允许我们主张：对于每一个毯子状态，我们都能识别出一个内部状态的平均值，该平均值可与某个（虚构）外部状态的概率密度参数相关联。关键在于，能够如此关联的是内部状态的“平均值”。这意味着，关于外部状态的概率密度可由一类等价的内部状态实现，只要这些内部状态最终参数化的是同一个“信念”。

一个悬而未决的问题是，当前框架是否能够解释“错误表征”（misrepresentation）问题。任何候选的表征结构，至少在原则上必须能够错误表征其所表征的事态。长期以来，这一直是表征讨论中的一个棘手问题[119]。简言之，由于错误表征是可能的（例如，将一个物体误认为另一个物体），任何表征理论都必须允许错误表征的存在，同时说明是什么使得表征“关于”某一对象而非另一对象——即使它可能由两个对象引发[3,120]。有人正确指出，自由能原理所使用的信息论度量仅仅是协变度量，不足以解释错误表征[108]。我们认为这种看法并不完整。未来更全面解决这一问题的方向，应始于注意到：变分自由能衡量的是感觉数据与关于其成因的假设之间的符合程度。变分自由能并非任意信息度量，而是衡量当前感觉数据与在某种本体论或假设下预期的感觉数据之间的差异，这赋予其一种不可还原的语义面向。高自由能表明该假设未能“解释”数据，或表明其他假设可能更优。因此，我们提出的语义模型或许能够解释错误表征现象，以及对替代性假设的搜寻。

本文的主要关切在于表明：通过主动推断，表型状态可以获得一种缩减论（数学性）的语义内容。值得注意的是，这种语义内容并不等同于语言使用中所涉及的命题性内容；我们的理论也未解释人类主体如何通过语言和叙事来塑造和重塑自身作为行动者的身份[121,122]。虽然这一问题至少可被合理地视为超出本文范围，但我们总体上同意如下主张：从语义内容过渡到命题内容，要求主体参与特定的、涉及内容的实践。这些实践包括“说真话”[9,15]和“讲故事”[123]，它们在主体基本表征或语义能力的基础上大幅拓展，使更复杂、叙事化的自我通达形式成为可能——而没有语言，这些形式是不可能实现的。

那么，回到我们最初的问题，我们得出了什么结论？我们讨论的最终结论是：在自由能原理下，生物体内确实存在充当语义内容载体的结构。这些结构可如缩减论观点所主张的那样，通过计算理论本身以数学方式加以规定。然而，由于自由能原理下双重信息几何的作用，这种纯粹数学性的描述自带一种隐含语义：即系统用以解析并理解其感觉流的一组关于潜在因果因素的假设（或本体论）。这或许可被视为对引言中讨论的结构表征主义观点的一种支持，但有一个关键转折：承载内容的结构并不仅仅是“神经表征”，而更应被称为“表型表征”（如果它们能被称为表征的话），因为正是在马尔可夫划分下，生物体的所有内部状态共同承载了这一内容。

原文链接：https://www.researchgate.net/publication/343643283_Is_the_Free-Energy_Principle_a_Formal_Theory_of_Semantics_From_Variational_Density_Dynamics_to_Neural_and_Phenotypic_Representations