《复杂》读书笔记(part1)--一些思想是由简单的思想组合而成,我称此为复杂
學(xué)習(xí)筆記
學(xué)習(xí)書目:《復(fù)雜》- 梅拉妮·米歇爾
文章目錄
- 復(fù)雜是什么
- 復(fù)雜系統(tǒng)的共性
- 如何度量復(fù)雜性
復(fù)雜是什么
一些思想是由簡單的思想組合而成,我稱此為復(fù)雜;比如美、感激、人、軍隊、宇宙等。 ——洛克
我們知道,單只行軍蟻是已知的行為最簡單的生物,但是,如果將上百萬只行軍蟻放到一起,它們就會組成一個整體,形成具有所謂“集體智能”的超生物。
行軍蟻是許多我們認為“復(fù)雜”的自然和社會系統(tǒng)的縮影。類似的還有,免疫系統(tǒng)如何抵抗疾病,細胞如何自組織成眼睛和大腦,經(jīng)濟系統(tǒng)中自利的個體如何形成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的全球市場。最為神秘的是,所謂的“智能”和“意識”是如何從不具有智能和意識的物質(zhì)中涌現(xiàn)出來
復(fù)雜系統(tǒng)試圖解釋,在不存在中央控制的情況下,大量簡單個體如何自行組織成能夠產(chǎn)生模式、處理信 息甚至能夠進化和學(xué)習(xí)的整體。
復(fù)雜一詞源自拉丁詞根plectere,意為編織、纏繞。在復(fù)雜系統(tǒng)中,大量簡單成分相互纏繞糾結(jié),而復(fù)雜性研究本身也是由許多研究領(lǐng)域交織而成。
下面我們敘述一些個體之間只進行有限的通訊,整體上卻表現(xiàn)出極為復(fù)雜的系統(tǒng)。
- 大腦
大腦和蟻群很類似,神經(jīng)元之間相互傳遞信號,信號的總強度達到一定程度時,會導(dǎo)致個體以特定的方式動作,從而再次產(chǎn)生信號。總體上會產(chǎn)生非常復(fù)雜的效果。
- 免疫系統(tǒng)
免疫系統(tǒng)由許多不同的細胞組成,分布在身體各處(血液、骨髓、淋巴結(jié)等)。這些細胞在沒有中央控 制的情況下一起高效地工作。
同大腦和蟻群一樣,免疫系統(tǒng)的行為是通過大量簡單參與者的獨自行動產(chǎn)生,并沒有誰在進行掌控。簡單參與者(B細胞、T細胞、巨噬細胞,等等)之間的行動可以看做某種化學(xué)信號處理網(wǎng)絡(luò),一旦有一個細胞識別出入侵者就會觸發(fā)細胞之間產(chǎn)生信號雪崩,從而產(chǎn)生精巧而復(fù)雜的反應(yīng)。
- 經(jīng)濟
經(jīng)濟也是復(fù)雜系統(tǒng),在其中由人(或公司)組成的“簡單、微觀的”個體購買和出售商品,而整個市場 的行為則復(fù)雜而且無法預(yù)測。比如不同地區(qū)的住宅價格或股市波動。
- 萬維網(wǎng)
萬維網(wǎng)可以視為自組織的社會系統(tǒng):每個人都看不到網(wǎng)絡(luò)的全貌,只是簡單地發(fā)布網(wǎng)頁并將其鏈接到其 他網(wǎng)頁。然而,復(fù)雜系統(tǒng)專家發(fā)現(xiàn)這個網(wǎng)絡(luò)在整體上具有一些出人意料的宏觀特性,包括其結(jié)構(gòu)、增長方式,信息如何通過鏈接傳播,以及搜索引擎和萬維網(wǎng)鏈接結(jié)構(gòu)的協(xié)同演化,這一切都可以視為是系統(tǒng)作為一個整體的“適應(yīng)”行為。萬維網(wǎng)從簡單規(guī)則中涌現(xiàn)出的復(fù)雜行為是目前復(fù)雜系統(tǒng)研究的熱點。
復(fù)雜系統(tǒng)的共性
上面說的一些復(fù)雜系統(tǒng)從細節(jié)上看起來不大一樣,但如果從抽象層面上看,就會發(fā)現(xiàn)很多共性:
所有系統(tǒng)都是由個體組分(螞蟻、B細胞、神經(jīng)元、股票交易者、網(wǎng)站設(shè)計人員)組成的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò), 個體一般都遵循相對簡單的規(guī)則,不存在中央控制或領(lǐng)導(dǎo)者。大量個體的集體行為產(chǎn)生出了復(fù)雜、不斷 變化而且難以預(yù)測的行為模式。
所有這些系統(tǒng)都利用來自內(nèi)部和外部環(huán)境中的信息和信號,同時也產(chǎn)生信息和信號。
所有這些系統(tǒng)都通過學(xué)習(xí)和進化過程進行適應(yīng),即改變自身的行為以增加生存或成功的機會。
根據(jù)這些共性,我們對復(fù)雜系統(tǒng)加以定義:復(fù)雜系統(tǒng)是由大量組分組成的網(wǎng)絡(luò),不存在中央控制,通過簡單運作規(guī)則產(chǎn)生出復(fù)雜的集體行為和復(fù)雜的信息處理,并通過學(xué)習(xí)和進化產(chǎn)生適應(yīng)性。
如果系統(tǒng)有組織的行為不存在內(nèi)部和外部的控制者或領(lǐng)導(dǎo)者,則也稱之為自組織。由于簡單規(guī)則以難以預(yù)測的方式產(chǎn)生出復(fù)雜行為,這種系統(tǒng)的宏觀行為有時也稱為涌現(xiàn)。這樣就有了復(fù)雜系統(tǒng)的另一個定義:具有涌現(xiàn)和自組織行為的系統(tǒng)。
復(fù)雜性科學(xué)的核心問題是:涌現(xiàn)和自組織行為是如何產(chǎn)生的?
如何度量復(fù)雜性
一個特定的復(fù)雜系統(tǒng)到底有多復(fù)雜呢?也就是說,我們該如何度量復(fù)雜性?
這個問題很重要,但是還沒有完全解決,至今仍是充滿爭議的領(lǐng)域。之后的Blog我們會學(xué)到很多度量復(fù)雜性的方式,但是沒有哪一種方式得到公認。
但是如果公認的復(fù)雜性定義都沒有,又如何會有復(fù)雜性科學(xué)呢?
首先,雖然有很多書和文章使用這些術(shù)語,但是既不存在單獨的復(fù)雜性科學(xué),也不存在單獨的復(fù)雜性理論。其次,一門新的科學(xué)形成的過程,就是不斷嘗試對其中心概念進行定義的過程。
之前讀了有關(guān)分形與混沌的書,鄙人又對人工智能啥的比較感興趣,所以就找到了這本書。開個新坑,哈哈哈哈哈哈,3天完結(jié)。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的《复杂》读书笔记(part1)--一些思想是由简单的思想组合而成,我称此为复杂的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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