复杂性思维中文第二版 - (EPUB全文下载)

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书籍内容：

目錄
复杂性思维 中文第二版 
 1.1 
一、复杂性科学 
 1.2 
二、图 
 1.3 
三、小世界图 
 1.4 
四、无标度网络 
 1.5 
五、细胞自动机 
 1.6 
六、生命游戏 
 1.7 
七、物理建模 
 1.8 
八、自组织临界 
 1.9 
九、基于智能体的模型 
 1.10 
十、兽群、鸟群和交通堵塞 
 1.11 
十一、进化 
 1.12 
十二、合作进化 
 1.13 
附录 A、算法分析 
 1.14 
附录 B、阅读列表 
 1.15 
复杂性思维 中文第二版
来源：
Think Complexity
译者：
飞龙
版本：2.5
自豪地采用
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一、复杂性科学
原文：
Chapter 1 Complexity Science
译者：
飞龙
协议：
CC BY-NC-SA 4.0
自豪地采用
谷歌翻译
这本书的论点是，复杂性科学是一种“新型科学”，我借鉴自 Stephen Wolfram。
2002年，Wolfram 发表了 “新科学”一文，在这里介绍了他和其他人在细胞自动机上的工作，并描述了一种用于计算系统研究的科学方法。在之后的章节中，我们会回顾 Wolfram，但是现在我打算将他的标题用于更广泛的东西。
我认为复杂性是新的，不是因为它将科学工具应用到一个新的主题，而是因为它使用不同的工具，允许不同种类的工作，并最终改变了我们认为是“科学”的东西。
为了证明差异，我将从经典科学的一个例子开始：假设有人问你为什么行星轨道是椭圆形的。你可以引用万有引力的牛顿定律，并用它来写出描述行星运动的微分方程。然后，你可以求解微分方程，并展示出解是椭圆。证明完毕！
大多数人发现这种解释令人满意。它包括一个数学推导 - 所以它有一些严格的证明 - 它解释了具体的观察，椭圆轨道，通过诉诸一般的原则，引力。
让我用另一种解释来对比一下。假设你搬到像底特律这样种族隔离的城市，你想知道为什么这样。如果你做一些研究，你可能会发现 Thomas Schelling 的一篇文章，称为“分离动态模型”，它提出了一个简单的种族隔离模型：
这里是我对这个模型的描述：
城市的谢林模型是一个单元格数组，每个单元格代表一个房子。这些房子被两种“智能体”占据，标有红色和蓝色，数量大致相等。大约10％的房子是空的。
在任何时间点，智能体可能会高兴或不高兴，这取决于附近的其他智能体。在模型的一个版本中，如果智能体至少有两个邻居像自己一样，则智能体很高兴，如果邻居是一个或者零个，则智能体不高兴。
这个模拟通过随机选择一个智能体来运行，并检查它是否快乐。如果是的话，没有任何反应 如果不是，智能体随机选择一个未占用的单元格并移动。
如果你从一个完全未分离的模拟城市开始，并在短时间内运行该模型，类似的智能体会聚集到一起。随着时间的流逝，这些社区会增长和合并，直到存在少量的大型社区，大多数智能体都生活在均匀的社区中。
模型中的分离程度令人惊讶，这是真实城市的分离的解释。也许底特律是分离的，因为人们不喜欢人数太多，并且如果他们的社区的组成使他们不开心，将会搬走。
这个解释与行星运动的解释是一样的吗？许多人会说不是，但为什么？
最明显的是，谢林模型是非常抽象的，也就是说不现实的。我们很容易假设，人比行星更复杂，但是当你想想看，行星就像人一样复杂（特别是拥有人的行星）。
这两个系统都很复杂，而且这两个模型都是基于简化的；例如，在行星运动的模型中，我们包含了地球与太阳之间的力，并忽略行星之间的相互作用。
重要的区别是，对于行星运动，我们可以展示，我们忽略的力小于我们包含的力，来捍卫我们的模型。并且我们可以扩展模型，来包含其他相互作用，并显示这种效果很小。对于谢林模型，它难以合理简化。
更糟糕的是，谢林模型不符合任何物理规律，它只使用简单的计算，而不是数学推导。谢林模型不像经典科学，许多人发现它们不那么引人注目，至少一开始是这样。但是，我将尝试演示，这些模型做了大量的实用工作，包括预测，解释和设计。本书的目标之一是解释如何这样做。
1.1 范式转变
当我向人们介绍这本书时，别人经常问我，这种新型科学是不是一种范式转变。我不这么认为，并且这里是解释。
Thomas Kuhn 在 1962 年的“科学革命结构 ”中介绍了“范式转变”一词。它是指科学史上的一个过程，其中一个领域的基本假设改变，或者一个理论被另一个理论取代。他列举了哥白尼革命，燃烧的氧气模型取代了燃素说，以及相对论的出现。
复杂性科学的发展不是取代旧的模型，而是（在我看来）标准模型的逐渐转变，它们是各种种类的可接受的模型。
例如，经典模型倾向于以定律为基础，以方程式的形式表示，并通过数学推导求解。复杂性不足的模型通常是基于规则的，表示为计算，而不是由分析来模拟。
不是每个人都认为这些模型令人满意。例如，在 Sync 中，Steven Strogatz 写道了他的萤火虫自发同步模型。他展示了一个演示该现象的仿真，但是写道：
对于其它随机的初始条件和其他数量的振荡器，我重复模拟了几十次。每次都会同步 [...] 现在的挑战是证明它。只有可靠的证明才能演示，同步是不可避免的，这种方式计算机都做不到；最好的证明就是澄清为什么它是不可避免的。
Strogatz 是一位数学家，所以他对证明的热情是可以理解的，但他的证明并不能解决这个现象中最有趣的部分。为了证明“同步是不可避免的” ............

书籍插图：

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