學習筆記
學習書目：《復雜》- 梅拉妮·米歇爾

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文章目錄

• • • 復雜是什么
    • 復雜系統的共性
    • 如何度量復雜性

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復雜是什么

一些思想是由簡單的思想組合而成，我稱此為復雜；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“復雜”的自然和社會系統的縮影。類似的還有，免疫系統如何抵抗疾病，細胞如何自組織成眼睛和大腦，經濟系統中自利的個體如何形成結構復雜的全球市場。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中涌現出來

復雜系統試圖解釋，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生模式、處理信 息甚至能夠進化和學習的整體。

復雜一詞源自拉丁詞根plectere，意為編織、纏繞。在復雜系統中，大量簡單成分相互纏繞糾結，而復雜性研究本身也是由許多研究領域交織而成。

下面我們敘述一些個體之間只進行有限的通訊，整體上卻表現出極為復雜的系統。

• 大腦

大腦和蟻群很類似，神經元之間相互傳遞信號，信號的總強度達到一定程度時，會導致個體以特定的方式動作，從而再次產生信號。總體上會產生非常復雜的效果。

• 免疫系統

免疫系統由許多不同的細胞組成，分布在身體各處（血液、骨髓、淋巴結等）。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，免疫系統的行為是通過大量簡單參與者的獨自行動產生，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信號處理網絡，一旦有一個細胞識別出入侵者就會觸發細胞之間產生信號雪崩，從而產生精巧而復雜的反應。

• 經濟

經濟也是復雜系統，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 的行為則復雜而且無法預測。比如不同地區的住宅價格或股市波動。

• 萬維網

萬維網可以視為自組織的社會系統：每個人都看不到網絡的全貌，只是簡單地發布網頁并將其鏈接到其 他網頁。然而，復雜系統專家發現這個網絡在整體上具有一些出人意料的宏觀特性，包括其結構、增長方式，信息如何通過鏈接傳播，以及搜索引擎和萬維網鏈接結構的協同演化，這一切都可以視為是系統作為一個整體的“適應”行為。萬維網從簡單規則中涌現出的復雜行為是目前復雜系統研究的熱點。

復雜系統的共性

上面說的一些復雜系統從細節上看起來不大一樣，但如果從抽象層面上看，就會發現很多共性：

復雜的群體行為

所有系統都是由個體組分（螞蟻、B細胞、神經元、股票交易者、網站設計人員）組成的大規模網絡， 個體一般都遵循相對簡單的規則，不存在中央控制或領導者。大量個體的集體行為產生出了復雜、不斷 變化而且難以預測的行為模式。

信號和信息處理

所有這些系統都利用來自內部和外部環境中的信息和信號，同時也產生信息和信號。

適應性

所有這些系統都通過學習和進化過程進行適應，即改變自身的行為以增加生存或成功的機會。

根據這些共性，我們對復雜系統加以定義：復雜系統是由大量組分組成的網絡，不存在中央控制，通過簡單運作規則產生出復雜的集體行為和復雜的信息處理，并通過學習和進化產生適應性。

如果系統有組織的行為不存在內部和外部的控制者或領導者，則也稱之為自組織。由于簡單規則以難以預測的方式產生出復雜行為，這種系統的宏觀行為有時也稱為涌現。這樣就有了復雜系統的另一個定義：具有涌現和自組織行為的系統。

復雜性科學的核心問題是：涌現和自組織行為是如何產生的？

如何度量復雜性

一個特定的復雜系統到底有多復雜呢？也就是說，我們該如何度量復雜性？

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域。之后的Blog我們會學到很多度量復雜性的方式，但是沒有哪一種方式得到公認。

但是如果公認的復雜性定義都沒有，又如何會有復雜性科學呢？

首先，雖然有很多書和文章使用這些術語，但是既不存在單獨的復雜性科學，也不存在單獨的復雜性理論。其次，一門新的科學形成的過程，就是不斷嘗試對其中心概念進行定義的過程。

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之前讀了有關分形與混沌的書，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。

總結

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容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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