作者: Melanie Mitchell
英文原名: Complexity
译者:唐璐
湖南科学技术出版设,2018年1月第一版。
这本书与我之前读过的半本“失控”有很多相似的观点,以下为整理的一些观点。
复杂系统范例:
- 昆虫群落:单只蚂蚁与蚁群的构造
- 大脑:神经元与信号系统
- 免疫系统: 无中央控制的分工
- 经济: 微观主体与市场预测
- 万维网: 网络的不可见性与整体的适应行为
复杂系统共性:
- 集体行为
- 信号与信息处理
- 适应性
复杂系统定义:
- 由大量分组组成的网络,不存在中央控制,通过简单运作规则产生出复杂的集体行为和复杂的信息处理,并通过学习和进化产生适应性。
- 具有涌现和自组织行为的系统。
混沌:
- 动力学->精准预测宇宙
- 海森堡测不准原理->对原始条件的敏感依赖性(混沌)->生物群体模型(线性和非线形兔子)
- 逻辑斯蒂映射:不动点,周期和混沌
- 混沌的共性:通往混沌的倍周期之路,费根鲍姆常数:4.669
信息:
- 麦克斯韦妖之疑问:熵与信息
- 玻尔兹曼:统计力学,系统的宏观状态
- 信息论: 香农熵,信息量是接收者在接受信息时体验到的平均惊奇度
计算:
希尔伯特数学问题,哥德尔和图灵:数学完备/一致/可判定
进化:
达尔文:熵的减少是自热选择的结构
孟德尔:推翻混合遗传,父母离散因子产生遗传,等位基因,显性隐性
遗传:
双螺旋结构
遗传学密码
度量:大小/熵/逻辑深度/热力学/计算能力/统计复杂性/分型维度/层次
计算机程序中的自我复制:既作为执行指令,又作为数据
遗传算法:输入输出,基因迭代
大写的计算:
- 元胞自动机 -- 宇宙
- 粒子计算
- 生命系统,自我调节/随机采样/囚徒困境
网络:
- 中心节点
- 小世界网络,六度分割理论
- 无尺度网络,万维网的度分布,自相似性
- 真实世界中的网络,基因调控网络,代谢网络,流行病,生态与食物网
比例:
- 克莱伯定律:代谢率与体重的四分之三次幂呈正比
- 代谢比例理论:进化将循环系统塑造成了接近于思维网络模型
- 幂律与分形: 幂律描述的正是曲线的自相似性与放大倍数的比例关系
进化:
- 相互重叠的基因
- 物种多样性的主要来源:基因开关
- 功能基因和调控基因
- 考夫曼秩序:随机布尔网络,生命的存在