論文の概要: On Broken Symmetry in Cognition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.06047v2
• Date: Thu, 12 Jun 2025 13:43:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-13 15:37:21.941836
• Title: On Broken Symmetry in Cognition
• Title（参考訳）: 認知におけるブローケン対称性について
• Authors: Xin Li,
• Abstract要約: この論文は、認知進化と発達は対称性を破る遷移によって展開すると主張している。 第一に、空間対称性は、両側のボディプランとグリッドやプレースセルのような神経コードによって破られる。 第三に、ゴール指向シミュレーションは内部の自己モデルと外部世界の対称性を破る。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.234742752529437
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: Cognition is not passive data accumulation but the active resolution of uncertainty through symmetry breaking. This paper argues that both cognitive evolution and development unfold via sequential symmetry-breaking transitions that disrupt innate regularities across space, time, self, and representation. First, spatial symmetry is broken through bilateral body plans and neural codes like grid and place cells, which privilege egocentric orientation and localized encoding. Second, reinforcement learning introduces temporal asymmetry by favoring future rewards, establishing a directional flow of inference. Third, goal-directed simulation breaks spatiotemporal symmetry between internal self-models and the external world, enabling embodied inference and solving the combinatorial search problem. Fourth, social cognition via mentalizing and imitation breaks the symmetry between minds, allowing agents to infer others' beliefs. Finally, language imposes a linear, recursive structure onto unordered thought, breaking expressive symmetry through syntax and grammar. These asymmetries are unified by the Context-Content Uncertainty Principle (CCUP), which frames cognition as a cyclical entropy-minimizing process. At the core lies the principle of structure-before-specificity: ambiguous input is first mapped onto stable latent structures before being bound to specific instances. This promotes generalization, reduces sample complexity, and prevents overfitting. Inverting inference, from content back to context, further breaks the curse of dimensionality by constraining inference to goal-consistent manifolds. Thus, symmetry breaking is not incidental but the foundational mechanism by which cognition organizes, stabilizes, and scales intelligent behavior in an uncertain and dynamic world.
• Abstract（参考訳）: 認知は受動的データ蓄積ではなく、対称性の破れによる不確実性の能動的解決である。 この論文は、認知進化と発達は、空間、時間、自己、表現にまたがる自然正則性を乱す連続対称性を破る遷移によって展開すると主張している。 第一に、空間対称性は、二元体の計画とグリッドやプレース細胞のような神経コードによって破られる。 第二に、強化学習は将来の報酬を優先して時間的非対称性を導入し、推論の方向の流れを確立する。 第三に、ゴール指向シミュレーションは内部自己モデルと外界の間の時空間対称性を破り、具体的推論を可能にし、組合せ探索問題を解く。 第4に、メンタライゼーションと模倣による社会的認知は心の対称性を破り、エージェントが他人の信念を推測することを可能にする。 最後に、言語は順序のない思考に線形で再帰的な構造を課し、文法と文法を通して表現的対称性を破る。 これらの非対称性は、認知を循環的エントロピー最小化プロセスとみなすCCUP(Context-Content Uncertainty Principle)によって統一される。 あいまいな入力は、特定のインスタンスにバインドする前に、まず安定な潜在構造にマッピングされる。 これにより、一般化が促進され、サンプルの複雑さが減少し、オーバーフィッティングが防止される。 推論の逆転は、内容から文脈へ、推論をゴール整合多様体に制約することで次元性の呪いをさらに破る。 したがって、対称性の破れは偶然ではなく、認知が不確実でダイナミックな世界で知的な行動を組織化し、安定化し、拡張する基礎的なメカニズムである。

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