論文の概要: Information Must Flow: Recursive Bootstrapping for Information Bottleneck in Optimal Transport

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.10443v2
• Date: Fri, 15 Aug 2025 22:58:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-19 14:49:10.122797
• Title: Information Must Flow: Recursive Bootstrapping for Information Bottleneck in Optimal Transport
• Title（参考訳）: Information Must Flow: 最適輸送におけるインフォメーションボトルネックのための再帰的ブートストラップ
• Authors: Xin Li,
• Abstract要約: 本研究では,認知を高エントロピーコンテキストと低エントロピーコンテンツ間の情報の流れとしてモデル化する統合フレームワークを提案する。 推論は双方向の相互作用のサイクルとして現れ、ボトムアップの文脈的曖昧さとトップダウンのコンテンツ再構成が組み合わせられる。 これに基づいて,個人間での推論サイクルを同期させるために,潜在コンテンツを外部化することで,言語がシンボリックトランスポートシステムとして出現することを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.234742752529437
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: We present the Context-Content Uncertainty Principle (CCUP), a unified framework that models cognition as the directed flow of information between high-entropy context and low-entropy content. Inference emerges as a cycle of bidirectional interactions, bottom-up contextual disambiguation paired with top-down content reconstruction, which resolves the Information Bottleneck in Optimal Transport (iBOT). Implemented via Rao-Blackwellized variational entropy minimization, CCUP steers representations toward minimal joint uncertainty while preserving inferential directionality. Local cycle completion underpins temporal bootstrapping, chaining simulations to refine memory, and spatial bootstrapping, enabling compositional hierarchical inference. We prove a Delta Convergence Theorem showing that recursive entropy minimization yields delta-like attractors in latent space, stabilizing perceptual schemas and motor plans. Temporal bootstrapping through perception-action loops and sleep-wake consolidation further transforms episodic traces into semantic knowledge. Extending CCUP, each hierarchical level performs delta-seeded inference: low-entropy content seeds diffuse outward along goal-constrained paths shaped by top-down priors and external context, confining inference to task-relevant manifolds and circumventing the curse of dimensionality. Building on this, we propose that language emerges as a symbolic transport system, externalizing latent content to synchronize inference cycles across individuals. Together, these results establish iBOT as a foundational principle of information flow in both individual cognition and collective intelligence, positioning recursive inference as the structured conduit through which minds adapt, align, and extend.
• Abstract（参考訳）: 我々は,高エントロピーコンテキストと低エントロピーコンテンツの間の情報の流れとして認知をモデル化する統合されたフレームワークであるCCUP(Context-Content Uncertainty Principle)を提案する。 推論は双方向の相互作用のサイクルとして現れ、ボトムアップの文脈的曖昧さとトップダウンのコンテンツ再構成が組み合わされ、最適輸送(iBOT)におけるインフォメーション・ボトルネックが解決される。 Rao-Blackwellized 変分エントロピー最小化により実装され、CCUPは推論方向を保ちながら最小の関節不確実性を示す。 局所的なサイクル補完は、時間的ブートストラップ、記憶を洗練するための連鎖シミュレーション、空間的ブートストラップを基盤とし、構成的階層的推論を可能にする。 デルタ収束定理は、再帰エントロピー最小化が潜在空間におけるデルタ様の誘引子をもたらし、知覚スキーマや運動計画の安定化を図っていることを示す。 時間的ブートストラップは知覚-行動ループと睡眠-覚醒の融合を通じてさらにエピソードの痕跡を意味的な知識へと変換する。 CCUPを拡張して、各階層レベルはデルタシード推論を行い、低エントロピー含有種子は、トップダウンの先行と外部コンテキストによって形成された目標制約された経路に沿って外側に拡散し、タスク関連多様体への推論を収束させ、次元の呪いを回避する。 これに基づいて,個人間での推論サイクルを同期させるために,潜在コンテンツを外部化することで,言語がシンボリックトランスポートシステムとして出現することを提案する。 これらの結果は、iBOTを個人認知と集団知性の両方における情報フローの基本原理として確立し、再帰的推論を、心が適応し、調整し、拡張する構造的導管として位置づける。

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