复杂科学历史
北师大 School of Systems Science Beijing Normal University
Jiang Zhang
大一新生
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- 趋向于平衡态的系统熵趋向于增加,
- 有生命的系统,秩序趋向于增加,表现为生命的进化
- 超体
- 前目的地
- 因果怪圈
模拟世界
世界免得扁平化,民众的力量在崛起
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- 失控
- 对普通民众失去管理
- 对机器人失去控制
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人工智能 数学奇点 物理奇点,黑洞 技术奇点,库斯维尔,技术和时间拟合曲线,2045年计算机超过人类,人类灭绝或者永生。
什么是复杂系统
- 简单系统
- 有组织的复杂系统,20世纪中叶
- 变量多
- 没有关系
- 气体,碰撞少,忽略不计
- 无序随机系统
- 无组织的复杂系统
- 强相互作用
- 相互作用单元不一定特别多,单元之间作用强,复杂
- 某种作用上说是,研究联系
- 小麦价格
一个复杂的系统是由许多组件组成的系统,组件可能会相互影响,
系统性方法、研究复杂系统的科学。 多学科杂交、统一性、涌现 整体大于部分之和、进化、整体论、博弈、演化、均衡、还原论、统计、多样性、计算、自指、自似性
例子
- 蚂蚁
- 群体智慧
- 等级森严
- 火灾,形成球滚过去
- 找到最短路径,蚁群算法
- 群体智慧
- 黏菌,鼻涕虫,阿米巴虫
- 孢子
- 找食物
- 股票市场
- 城市(飞机上俯视)
历史
- 老子
- 孔子
- 亚里士多德
- 达尔文
- 进化论,寻求统一性,从分类学到统一规律
- 到现代的广义进化论
- Ludwiz Boltzmann
- 统计物理学之父,提出熵的概念
- 平衡态统计力学
- 能量、熵、纠缠
- 在之前,物理学没有时间之剑
- 熵就是一种涌现,跨系统
历史
二三十年代
老三论 Old three theories - 系统论 Bertalanffy's system theory - 信息论 Shannon's information theory - 控制论 Wiener's cybernetics
被动控制
六七十年代,八九十年代
新三论 New three theories
- 混沌 理论 Dissipative structure theory
- 分形理论 Catatrophe theory
- 临界现象 Synergetics
Self organizaiton theory
- Chaos theory
- Fractials
- Critical phase transition
Complex adaptive system theory
- Multi-agents simulation
- Artificial life
- Edge of chaos
人工生命 波动系统
耗散结构论 Dissipative Structure Theory - 与石头结构相对 - 水流处于稳态的时候,水面会形成驻波,是一种模式,是有型的东西,内部确是无形的。 - 人的身体细胞
所有复杂系统都是耗散结构
尺度 scale,分形 英国的海岸线有多长?
Santa Fe Institute 研究所成立的时候 就是 复杂科学确立的时候。
资金来源主要是企业自助。学者最多待10年。
2000年以后开始没落。
主要贡献是提供里计算机模拟。
Game of life
21世纪以后
- 复杂网络
- 复杂系统物理学
- 大数据,研究人类行为
Small word and scale-free
小世界现象 - 195x年,通过6步传递信,6步分离现象。
PageRank 算法 - 98年,数学专业,学习复杂理论