复杂系统理论基础

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出版者:上海科技教育出版社
作者:[美] 欧阳莹之
出品人:
页数:419
译者:田宝国
出版时间:2002-10
价格:36.50元
装帧:平装
isbn号码:9787542829665
丛书系列:
图书标签:
  • 复杂系统
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  • 自组织
  • 混沌理论
  • 网络科学
  • 多尺度
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具体描述

本书的相当大部分致力于对科学理论和模型的表述,从而为进行哲学分析提供素材。由于多体系统的复杂性,诸学科基本上依赖于理想化和近似,各学科部分成了许多强调系统不同假面的模型。我将尽力展开模型。背扣的假设和预设,便于读者评价它们那些通常是有文化影响的声称。除了对一般概念进行澄清,我希望本书可以激起不同领域科学家之间的相互对话,不仅关于他们正在研究什么,还关于他们正在如何进行。因此,我努力使本书的内容易于一般读者理解,把诸学科的概念结构(conceptual struc-tures)尽可能解释清楚,尽量少引用行话,并在每一专业术语第一次出现时予以解释。由于本书的覆盖面很广,我将力求简明,使主要思想凸现出来,而不拘泥于细节。

科学主义过分炫耀科学且背离科学精神,这激起了让许多科学家吃惊的对科学的敌意。祸起萧墙。我们不要仅仅抱怨公众不愿意支持科学研究,或许我们应当检查自己,看看是不是我们做得太过分了,而成了科学主义。

——欧阳莹之

《混沌的优雅:不可预测世界中的秩序与涌现》 在这个日益复杂和相互关联的世界里,我们常常惊叹于自然界和人类社会的种种奇妙现象。从鸟群的集体迁徙到金融市场的波动,从神经网络的自我组织到城市交通的动态流转,这些看似杂乱无章的背后,隐藏着怎样的规律?《混沌的优雅》将带您深入探索复杂系统理论的核心思想,揭示在看似混乱的表象下,涌现出的令人惊叹的秩序与规律。 本书并非晦涩难懂的科学论文集,而是一次引人入胜的智力冒险。我们将以通俗易懂的语言,结合生动形象的案例,为您展现复杂系统的基本概念: 非线性与涌现: 为什么简单的局部相互作用可以导致宏观上意想不到的整体行为?我们将探讨非线性动力学如何打破“输入与输出成比例”的直觉,解释为何“整体大于部分之和”在复杂系统中如此普遍。您将理解,微小的扰动有时会引发巨大的变化,而系统的整体属性往往无法从其组成部分的简单叠加中预测。 自组织与自适应: 在没有中央指令的情况下,系统如何自行组织成有序的结构?本书将深入研究自组织的机制,例如吸引子、分形几何以及趋同演化。您将看到,在生命的进化、经济的繁荣,乃至意识的产生过程中,自发形成的秩序扮演着多么关键的角色。同时,我们将考察系统如何通过学习和适应来应对不断变化的环境,展现出惊人的韧性和创造力。 网络与连接: 现代世界是一个由无数节点组成的巨大网络。本书将剖析网络的结构和动力学,包括度分布、集聚系数、小世界效应和无标度网络等概念。您将了解,网络的连接方式如何影响信息的传播、疾病的蔓延、社会舆论的形成,甚至技术的创新。我们将探讨,为什么某些网络比其他网络更具鲁棒性,更能抵御干扰。 反馈与循环: 现实世界的许多系统都充斥着各种形式的反馈循环。本书将详细阐述正反馈和负反馈的作用,以及它们如何相互作用,驱动系统的演化。您将理解,一个微小的变化如何通过正反馈被放大,导致系统趋向极端,而负反馈又如何起到稳定和调节的作用,维持系统的平衡。 混沌与确定性: 似乎不可预测的混沌现象,是否也遵循着严格的数学规律?我们将揭示混沌理论的精妙之处,例如蝴蝶效应和奇怪吸引子。您将认识到,即使是最简单的确定性方程,也可能产生极其复杂的、看似随机的行为,但这并非真正的无序,而是隐藏在深邃数学结构中的一种“优雅的混乱”。 《混沌的优雅》并非局限于理论的探讨,而是致力于将这些抽象的科学原理与您日常生活中的观察联系起来。您将学会如何从全新的视角审视: 科学研究的边界: 为什么传统的还原论方法在解释许多复杂现象时显得力不从心?本书将为理解生态学、气候科学、社会科学、经济学以及神经科学等领域的新兴研究范式提供启示。 技术与创新的驱动力: 从人工智能的机器学习算法到互联网的动态发展,复杂系统理论为理解和设计更智能、更具适应性的技术提供了坚实的理论基础。 社会治理的挑战: 面对快速变化的社会结构、新兴的流行病以及全球性的经济危机,理解系统的反馈机制和涌现规律,对于制定有效的政策和应对策略至关重要。 个体生命的意义: 即使在看似渺小的个体层面,我们也是一个由无数细胞、思想和情感构成的复杂系统。了解这些底层逻辑,或许能帮助我们更好地理解自身,以及我们与周遭世界的互动。 阅读《混沌的优雅》,您无需具备深厚的数学背景或科学知识。本书作者以清晰的思路、丰富的类比和引人入胜的叙述,将复杂系统理论的精髓展现在读者面前。它将激发您的好奇心,拓宽您的视野,让您在面对这个充满未知和变化的时代时,不再感到困惑和无助,而是能够发现其中蕴含的深刻的、令人着迷的秩序与优雅。 准备好迎接一场关于世界本质的全新认知了吗?《混沌的优雅》将为您打开通往理解复杂世界的大门。

作者简介

欧阳莹之(Sunny Y. Auyang),美籍华裔物理学家、科学学家。分别在上海、香港、美国读小学、中学、大学,1972年获麻省理工学院物理学博士学位,并在麻省理工学院从事研究工作20年。1992年以来,她的研究兴趣转向科学技术本性的哲学考察。著有《量子场论如何可能?》、《日常生活和认识科学中的心智》等。

目录信息

序言
第一章 导论
1 复杂组合系统的综合微观分析
2 论题丶理论丶范畴
2.1 复杂系统
2.2 多体系统的复杂性
2.3 两种复杂性概念
2.4 多体理论
2.5 描述性哲学和范畴分析
2.6 本梗概
3 经济学丶进化生物学丶统计物理学
3.1 微观经济学和宏观经济学
3.2 概率丶统计学和统计推断
3.3 进化生物学
3.4 平衡统计物理学和非平衡统计物理学
3.5 凝聚态物理学
第一篇 平衡
第2章 组合系统理论
4 世界的组织层次和描述性层次
4.1 诸学科的研究物件
4.2 黏合与瓦解
4.3 原子论与物理主义
5 小系统的演绎构建
5.1 裸元素的神话
5.2 类型的量值
5.3 小系统理论及其外推
5.4 还原论与微观还原论
6 多体系统的综合微观分析
6.1 综合分析和综合微观分析
6.2 组合系统的宏观解释和微观解释
6.3 组合系统与世界
6.4 微观态丶宏观态及分布
6.5 组合与因果关系
6.6 多体理论的概念组元
7 理想化丶近似丶模型
7.1 理想化和近似的必要性
7.2 模型
7.3 理论和实在
8 科学的联邦制与帝国制的统
8.1 科学的联邦
8.2 关於科学的一个几何隐喻
9 平衡与最优化
9.1 平衡
9.2 极值原理
9.3 最优化
9.4 最优化一平衡命题
第3章 个体:组分和系统
第4章 局境个体和局势
第5章 交互个体与集体现象
第6章 组合个体和涌现特徵
第二篇 动力学
第7章 动力学系统的时间性
第8章 时间维中的复杂性
第9章 随机过程及其解释
第10章 方向性丶历史丶期望
第11章 後记
注释
参考文献
人名索引
· · · · · · (收起)

读后感

评分

此书对各个学科内容均有涉及,尤其是物理生物和经济这三个与复杂系统有较多牵扯的学科,有较多的实例分析。语言恰到好处,具体学科和哲学的知识既有深度,同时又不至于让人完全看不懂而昏昏欲睡。 而且,对于一些在各个学科的专业课中不太可能注意到的部分阐述的...  

评分

最重要的写在前面:中文翻译实在是太差了,建议阅读英文原版,后者语言流畅句法简单。 复杂系统理论的进阶阅读资料,建议先阅读其他入门书籍,如《系统之美》《复杂》《系统的哲学》等(排名按难度有先后)。 书中的核心内容就是解释复杂系统的形成、性质、以及考虑了时间维之...

评分

此书对各个学科内容均有涉及,尤其是物理生物和经济这三个与复杂系统有较多牵扯的学科,有较多的实例分析。语言恰到好处,具体学科和哲学的知识既有深度,同时又不至于让人完全看不懂而昏昏欲睡。 而且,对于一些在各个学科的专业课中不太可能注意到的部分阐述的...  

评分

最重要的写在前面:中文翻译实在是太差了,建议阅读英文原版,后者语言流畅句法简单。 复杂系统理论的进阶阅读资料,建议先阅读其他入门书籍,如《系统之美》《复杂》《系统的哲学》等(排名按难度有先后)。 书中的核心内容就是解释复杂系统的形成、性质、以及考虑了时间维之...

评分

此书对各个学科内容均有涉及,尤其是物理生物和经济这三个与复杂系统有较多牵扯的学科,有较多的实例分析。语言恰到好处,具体学科和哲学的知识既有深度,同时又不至于让人完全看不懂而昏昏欲睡。 而且,对于一些在各个学科的专业课中不太可能注意到的部分阐述的...  

用户评价

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最近入手一本《复杂系统理论基础》,本来想着能系统地梳理一下那些令人着迷的非线性、涌现性概念,毕竟在很多领域,从生态系统到金融市场,再到社会网络的动态,传统线性思维似乎越来越捉襟见肘。我一直对蝴蝶效应、分形几何这类话题很感兴趣,也尝试过阅读一些科普读物,但总觉得缺少一个更具深度和条理的框架。这本书的名字听起来就非常对路,预感能够填补我在理论层面的空白。我尤其期待它能解释清楚“涌现”是如何从局部简单的相互作用中产生出宏观上复杂的、甚至全新的模式的。例如,蚂蚁如何在没有中央指挥的情况下,通过简单的化学信号交流,构建出如此高效的觅食路径?或者,单个神经元的简单放电,是如何汇聚成我们思维的复杂活动?这本书如果能给出清晰的理论解释,并辅以一些经典的案例分析,那绝对是我的福音。我也希望它能提供一些分析复杂系统的方法论,比如网络分析、模拟仿真技术等,这样我不仅能理解理论,还能尝试去分析和解决实际问题,这对我目前的工作可能会有很大的启发。

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我选择阅读《复杂系统理论基础》,主要是想深入理解“反馈回路”和“非线性动力学”在现实世界中的具体体现。我知道很多系统,无论是经济周期、气候变化,还是疾病传播,都存在着复杂的反馈机制,它们可以放大效应,也可以抵消效应,导致系统的行为难以预测。我非常好奇,这本书能否提供一些数学上的工具或者模型,来帮助我们量化和分析这些反馈回路的作用。例如,金融市场的泡沫是如何通过正反馈机制被不断吹大的?或者,全球气候变暖的反馈效应,如冰川融化导致反射率下降,又如何进一步加速变暖?我希望这本书能够清晰地阐述这些非线性关系的本质,并说明为什么简单的线性外推在复杂系统中往往会失效。如果这本书能够提供一些案例研究,展示如何利用复杂系统理论来预测、控制或者至少更好地理解这些系统的演变,那对我来说将是极具价值的。我个人对系统建模和仿真技术很感兴趣,如果这本书能触及这方面的内容,那就更好了。

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我最近对“网络结构”在复杂系统中的作用产生了浓厚的兴趣,所以才入手了《复杂系统理论基础》。我经常看到“小世界网络”、“无标度网络”这样的概念,但对其背后的原理和实际意义了解不多。比如,为什么社交网络、互联网或者生物体内的信息传递网络,常常呈现出这样的结构?这种特殊的网络结构又会对系统的功能和鲁棒性产生怎样的影响?我希望这本书能够详细地介绍这些网络模型的构建原理,以及它们在理解信息传播、疾病扩散、故障传播等方面的应用。例如,在疫情期间,理解病毒传播的网络结构,对于制定有效的防控策略至关重要。再比如,互联网的节点(服务器)故障,如何通过无标度网络的特性,对整个网络的稳定性产生影响?这本书如果能提供一些关于网络分析的算法和可视化工具的介绍,那就更好了,能够帮助我从更直观的角度去理解这些抽象的概念,并可能将其应用到我对其他领域网络结构的探索中。

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我购买《复杂系统理论基础》这本书,主要是想探究“稳定性与临界性”在复杂系统中的意义。我一直很好奇,为什么很多复杂系统,比如生态系统、社会组织,在长期运行中似乎都能维持一种相对的稳定状态,但又会在某个临界点突然发生剧烈的、不可逆转的变化。这种“突变”的发生机制是什么?是系统内部的某种累积效应,还是外部某个微小扰动的触发?这本书如果能深入解释“临界现象”的理论,比如分岔理论、相变理论等,并提供一些具体的案例,例如物种大灭绝、市场崩盘、技术革命等,那我将感到非常满足。我希望它能帮助我理解,在观察和分析复杂系统时,如何识别潜在的临界点,以及如何区分系统的正常波动和可能导致崩溃的趋势。对我而言,理解这种“脆弱性”和“韧性”之间的平衡,以及系统在接近临界点时的行为特征,具有重要的理论和实践意义,尤其是在风险管理和战略规划方面。

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读《复杂系统理论基础》这本书,我的目的主要是想了解一些关于“自组织”和“适应性”的概念在不同领域是如何应用的。我经常在一些关于人工智能、机器人或者生物进化方面的文章中看到这些词汇,但总感觉理解得不够深入。比如,一个完全由简单规则驱动的机器人集群,如何能够自行协调,完成复杂的任务,而不需要预先编程每一个细节?或者,生物进化过程中,那些看似巧夺天工的复杂结构,究竟是如何在没有“设计者”的情况下出现的?这本书如果能深入剖析这些机制,比如通过博弈论、信息论或者动力学方程来解释,那我一定会觉得受益匪浅。我特别想知道,在信息爆炸和快速变化的时代,理解复杂系统中的“适应性”对于我们个人或者组织如何应对不确定性,是否能提供一些启示。比如,一个企业如何在市场风云变幻中保持竞争力,或者一个人如何在新环境中快速成长,这背后是否隐藏着与复杂系统类似的原理?这本书的理论深度是我非常看重的,希望它能提供一些严谨的分析工具。

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一个研究理论物理的转向了复杂系统研究

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作者真是百科全书···统计学,量子,经济学,生物,随口谈来···

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理科馆理科书库 N941.4 /O15

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难度略大,看了一半,先放放。

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