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Karl Friston

Karl Friston

Neurocientifico britanico, UCL. Autor del Free Energy Principle (FEP) y del marco de active inference. Heredero de Helmholtz (percepcion como inferencia inconsciente), Marr y Hinton. En el corpus, es figura sombra detras del texto de Nave, Deane, Miller y Clark sobre cerebro predictivo (ConcienciaAgenciaYModelos/02_nave_cerebro_predictivo.md).

Posicion central

El cerebro (y todo organismo autoorganizado que persiste) minimiza una cantidad llamada energia libre variacional, equivalente bayesiano del error de prediccion ponderado por precision. La percepcion es inferencia bayesiana aproximada: el sistema construye y actualiza un modelo generativo del mundo y del propio cuerpo para predecir el flujo sensorial. La accion es active inference: el organismo no solo actualiza el modelo ante sorpresa, tambien modifica el mundo para que coincida con el modelo (ejecuta predicciones propioceptivas). Es un marco unificador: percepcion, accion, atencion, emocion y aprendizaje son aspectos de la misma minimizacion.

Argumentos clave

  1. Free Energy Principle. Un sistema que mantiene su estado contra el segundo principio (que no se desintegra) debe minimizar la divergencia entre sus estados sensoriales esperados y observados. Esta divergencia es una cota superior de la sorpresa (negative log evidence). Bajo supuestos modestos, minimizar energia libre = maximizar evidencia del modelo = mantenerse vivo. El principio es matematico, no empirico estricto: pretende ser un teorema sobre todo lo autoorganizado.

  2. Active inference y precision attention. La accion no se explica como ejecucion de un plan previo sino como cancelacion de error de prediccion propioceptivo. Si mi modelo predice "mi mano va al vaso", actuo para que la senal propioceptiva confirme la prediccion. La precision (inverso de la varianza esperada) modula cuanto error pesa: la atencion es precision sobre canales sensoriales; la creencia es precision sobre estados ocultos.

  3. Cerebro encarnado, afectivo y predictivo (Wilding). Nave et al. (2020) y Clark generalizan el FEP: el cerebro predictivo no es un cerebro encerrado calculando, sino un sistema encarnado, social y nicho-construido. La emocion es interocepcion predictiva ([[11_damasio|Damasio]], Barrett, Seth). La salud mental es regulacion de precision. La psicopatologia es desajuste sistematico de precision (esquizofrenia: precision excesiva en lo abstracto y deficiente en lo sensorial; autismo: dificultad de modular precision).

Citas y parafrasis del corpus

De ConcienciaAgenciaYModelos/02_nave_cerebro_predictivo.md: "El cerebro puede entenderse como un sistema que genera predicciones y minimiza error, pero ese proceso involucra cuerpo, accion, emocion y entorno, no solo computacion intracraneal." Y: "el sistema debe estimar cuanto peso darle a ciertas senales y a ciertos errores. Eso conecta el modelo con atencion, valor, relevancia y emocion." Esta es la version "wilded" del FEP de Friston.

Objeciones principales

  • Anti-representacionistas (Brooks, Webb): el FEP requiere modelos internos. ?Hace falta? La cricket robot de Webb realiza fonotaxis sin modelo generativo (ver ConcienciaAgenciaYModelos/03_webb_grillo_robot.md).
  • [[16_varela_thompson|Thompson y enactivistas]]: el FEP es bayesianismo computacional que reintroduce inferencia interna descartada por el enactivismo; insisten en sense-making encarnado.
  • [[01_bechtel|Bechtel]]: el FEP es elegante pero puede caer en vacuidad explicativa (todo organismo lo cumple por definicion). Bechtel pide mecanismos especificos, no principios universales.
  • Chirimuuta: las simplificaciones del FEP a teorema unico borran la complejidad historica del campo.

Tabla resumen

Que postula Que rechaza Que evidencia ofrece
FEP: organismos minimizan energia libre Percepcion como recepcion pasiva Modelos predictivos de vision (Rao & Ballard), aprendizaje hierarchico
Active inference (accion como cancelacion de error) Plan motor separado de percepcion Predictive coding en V1, modelos de movimiento ocular
Precision como base de atencion, creencia, emocion Atencion como mecanismo separado Esquizofrenia y autismo como desajustes de precision

Lugar en el debate

graph TD
  Helmholtz[Helmholtz: percepcion = inferencia] --> Friston
  Hinton[Hinton: backprop, Helmholtz machine] --> Friston
  Friston[Friston: FEP + active inference]
  Friston --> Nave[Nave/Clark: cerebro predictivo wilded]
  Friston --> Damasio[Damasio: interocepcion predictiva]
  Webb[Webb: cricket sin modelo] -.objecion.-> Friston
  Bechtel[Bechtel: pide mecanismos] -.objecion.-> Friston
  Varela[Varela/Thompson: enactivismo] -.objecion.-> Friston

Lecturas del workspace

  • Contenidos/Explicaciones/Temas/ConcienciaAgenciaYModelos/02_nave_cerebro_predictivo.md
  • Contenidos/Explicaciones/Temas/ConcienciaAgenciaYModelos/03_webb_grillo_robot.md (contraargumento)
  • Contenidos/Explicaciones/Temas/VisualizacionesYModelos/08_cerebro_predictivo_y_formalizacion.md
  • PDF: Contenidos/pdf/15a - Nave et al. - (2020) Wilding the Predictive Brain.pdf
  • (Lectura externa: Friston 2010, "The free-energy principle: a unified brain theory?", Nat Rev Neurosci)

Vinculos con otros autores del curso

  • [[02_hinton|Hinton]]: la Helmholtz machine y la backpropagation son antecedentes computacionales del FEP.
  • [[11_damasio|Damasio]]: la interocepcion como inferencia predictiva conecta FEP con marcadores somaticos.
  • [[16_varela_thompson|Varela y Thompson]]: rivalidad amistosa enactivismo vs. predictivismo.
  • [[01_bechtel|Bechtel]]: tension entre principio universal y mecanismos especificos.
  • [[15_putnam|Putnam]]: el FEP es indiferente al sustrato (multiple realizability) pero exige cierta autoorganizacion.
  • [[20_zeki|Zeki]] y [[21_raichle|Raichle]]: los mapas funcionales se reinterpretan como jerarquias predictivas.