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出版者:Cambridge Univ Pr

作者:Vega-Redondo, Fernando

出品人:

頁數:310

译者:

出版時間:2006-12

價格:$ 125.43

裝幀:HRD

isbn號碼:9780521857406

叢書系列:

圖書標籤:

社會網絡
復雜網絡
網絡科學
社會學
數據分析
圖論
建模
人際關係
傳播學
計算社會科學

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具體描述

The book provides a systematic and self-contained account of the fast-developing theory of complex social networks. Social networks are central to the understanding of most socio-economic phenomena in the modern world. The classical approach to studying them relies on a methodology that abstracts from their size and complexity. In contrast, the approach taken in this book keeps complexity at the core, whilst integrating it with the incentive considerations that are preeminent in traditional economic analysis. The treatment starts with a detailed discussion of the basic models that act as 'benchmarks' for the complex-network literature: random networks, small worlds, and scale-free networks, before studying three different forces that underlie almost all network phenomena in social contexts: diffusion, search, and play. Finally, these forces are combined into a unified framework that is brought to bear on the issue of network formation and the coevolution of agents' behaviour and their pattern of interaction.

跨越學科的思辨：理解人類行為的復雜肌理書名：《動態演化係統中的結構與功能：從微觀互動到宏觀湧現》作者：艾麗西亞·馮·霍夫曼（Alicia von Hoffmann）齣版社：格裏芬-諾頓學術齣版社頁數： 780頁定價： 65.00美元 --- 內容提要《動態演化係統中的結構與功能：從微觀互動到宏觀湧現》並非關注特定領域（如社會學、計算機科學或生物學）的既有理論集閤，而是一部旨在解構復雜係統核心驅動力的開創性著作。本書的核心論點在於，無論係統錶現齣何種錶徵形式——是生態係統中的物種共存、金融市場中的價格波動，還是復雜的工程控製網絡——其背後隱藏著一套普適的、受時間影響的演化法則。作者艾麗西亞·馮·霍夫曼，一位在非綫性動力學和信息論領域享有盛譽的學者，摒棄瞭還原論的視角，轉而采用一種湧現論的框架來審視係統的構建、適應和崩潰。本書的創新性在於，它將看似異質的現象置於一個統一的數學和概念的穹頂之下進行考察，強調結構（係統的拓撲組織和連接方式）如何通過動態過程（物質、能量或信息流的傳遞）影響係統功能（係統整體目標或穩定性的實現）。全書共分為五個深度遞進的部分，旨在引導讀者從基礎的相空間分析，逐步深入到高維度的信息壓縮與自組織臨界性。 --- 第一部分：基礎構建：拓撲幾何與相空間重構（約200頁）本部分為理解後續復雜性分析奠定瞭嚴格的數學基礎，但其重點完全聚焦於物理和工程領域的演化模型。第1章：非自治係統的拓撲不變量詳細探討瞭在外部擾動下，係統的狀態軌跡如何保持其拓撲性質。重點分析瞭李雅普諾夫指數在評估係統對初始條件的敏感性方麵的局限性，並引入瞭流形穩定性理論在機械振動分析中的應用。第2章：信息度量與耗散結構這一章深入研究瞭熱力學第二定律在開放係統中的錶述。它引入瞭普裏戈金（Prigogine）的耗散結構理論，但將其嚴格限製在化學反應網絡和燃燒動力學中。讀者將學習如何使用香農熵和互信息來量化反應速率的不平衡性，並分析自催化循環如何通過吸收能量流維持低熵狀態。內容完全圍繞物理化學和材料科學中的穩定性問題。第3章：網絡嵌入與最優傳輸闡述瞭如何將高維數據結構嵌入到低維的歐幾裏得空間中進行可視化和分析。這部分內容集中於圖論在交通調度和電路設計中的應用。例如，作者詳細解析瞭“小世界”效應在優化包裹路由中的效率優勢，以及如何使用譜聚類技術來分解大型電網的模塊化結構，以進行故障隔離和魯棒性測試。完全沒有涉及人類的依附關係或信息傳播。 --- 第二部分：時間序列的深度挖掘：同步與混沌（約250頁）本部分側重於時間依賴性係統中的非周期性行為，所有案例均取自自然科學和工程控製論。第4章：耦閤振蕩器的同步機製詳細考察瞭宏觀物理係統（如激光陣列、心肌細胞簇的電生理模型）中，不同單元如何通過局部耦閤達到全局同步。探討瞭相位鎖定和拉普拉斯耦閤的數學條件，並分析瞭如何利用時間延遲耦閤來抑製特定頻率的振蕩，應用於反饋控製係統。第5章：混沌係統的邊界與控製這一章是對洛倫茲吸引子及其變體的深入研究。重點在於如何通過時間延遲反饋控製（OGY方法）來穩定或導航一個已知的混沌軌道。案例分析集中於流體力學中的湍流建模和密碼學中僞隨機數生成器的性能評估，完全避開瞭任何關於人類決策或群體行為的討論。第6章：高維迭代映射與分岔分析探討瞭離散時間係統（如Logistic映射、Rössler係統）中的分岔路徑。如何通過改變單一參數（如反饋增益或反應速率常數）係統會從穩定點穿越到周期性，最終進入混沌狀態。這些分析被用於解釋材料疲勞和氣候模型的敏感性。 --- 第三部分：結構的功能化：模塊化、魯棒性與效率（約180頁）本部分探討係統結構在實現特定功能時所麵臨的效率與可靠性之間的權衡。第7章：模塊化分解與功能冗餘關注如何識彆復雜工程係統中的功能模塊，以及這些模塊間的接口設計。分析瞭冗餘設計在確保關鍵功能不中斷中的作用，特彆是在機器人控製架構和航空電子設備中的應用。書中著重於圖的介數中心性和局部聚類係數如何度量模塊化程度，而非它們在信息擴散中的作用。第8章：最小能耗路徑與流體網絡設計結閤瞭運籌學和流體力學，研究如何設計管道網絡或電路布局，以最小化能量耗散（如壓力損失或電阻損耗）的方式完成預定流量傳輸。這部分是關於網絡流優化算法的詳細介紹。第9章：演化算法與適應性結構介紹瞭幾種基於生物啓發（如遺傳算法）的優化方法，用於生成具有特定拓撲特徵的結構，例如具有高容錯性的微機電係統（MEMS）結構，或能有效散熱的電子元件布局。 --- 第四部分：跨尺度關聯與演化驅動力（約150頁）本部分將視角拉遠，考察係統在長時間尺度上的行為變化。第10章：自組織臨界性與冪律分布探討瞭係統如何在沒有外部乾預的情況下，通過內部摩擦和相互作用，自然地達到一個臨界狀態。案例集中於沙堆模型和斷層帶的地震活動，解釋瞭雪崩效應的冪律統計特性。第11章：信息壓縮與係統記憶從統計物理學的角度審視係統如何“記憶”其曆史狀態。引入瞭轉移熵的概念，但其應用被嚴格限製在分析物理信號（如地球物理數據）中不同時間點間的因果依賴性，而非人類意義上的記憶或學習。第12章：演化博弈論在生物競爭中的應用本章僅討論進化穩定策略（ESS）在種群生物學中的應用，例如捕食者-獵物關係的動態平衡，以及資源競爭下的物種多樣性維持機製。 --- 結論：統一框架的邊界與前景（約20頁）作者總結瞭這種跨學科的復雜性分析框架的普適性，同時強調瞭當前理論在處理強非綫性、非平穩狀態以及高階相關性（如集體意識或文化演變）時的局限性。本書的收尾是對未來數學工具（如張量分析和更高階的動力學建模）在工程和物理復雜係統研究中潛力的展望。 --- 讀者對象本書是為高年級本科生、研究生以及在工程、物理、數學、理論生物學和計算科學領域工作的研究人員設計的深度教材。要求讀者具備紮實的微積分、綫性代數和基礎概率論知識。它對社會科學或行為經濟學的專業讀者不作要求，因為內容嚴格專注於可量化、可建模的物理和信息處理係統。