復雜系統(tǒng)網(wǎng)絡思維melaniemitchell

1、I目錄目錄復雜系統(tǒng)：網(wǎng)絡思維復雜系統(tǒng)：網(wǎng)絡思維......................................................11引言........................................................................................................................................12復

2、雜系統(tǒng)................................................................................................................................23網(wǎng)絡.....................................................................................

3、...................................................23.1網(wǎng)絡實例與關(guān)于網(wǎng)絡的問題......................................................................................33.2網(wǎng)絡模型...........................................................

4、...........................................................34網(wǎng)絡特性的應用....................................................................................................................74.1在網(wǎng)絡中的搜索.........................

5、.................................................................................84.2在網(wǎng)絡中尋找社區(qū)的結(jié)構(gòu)..........................................................................................95元胞自動機計算.........................

6、..........................................................................................106自然復雜系統(tǒng)中自適應信息的處理...................................................................................146.1在免疫系統(tǒng)中通過親和力成熟和擴散反饋進行自適應信

7、息處理.......................146.2蟻群中的覓食和任務分配.......................................................................................166.3生物細胞的新陳代謝.............................................................................

8、...................177非集中式系統(tǒng)中自適應信息處理的四條原則...................................................................177.1全局信息被解釋成涵蓋整個系統(tǒng)成分的統(tǒng)計學模式和動力學模式....................187.2隨機性和或然性是本質(zhì)的...........................................

9、.............................................187.3系統(tǒng)采用一種細粒度的、并行的、可能性搜索....................................................187.4系統(tǒng)展現(xiàn)出連續(xù)的自底向上和自頂向下處理的相互作用....................................198結(jié)論：人工智能相關(guān)方面...................

10、................................................................................20致謝........................................................................................................................................

11、..2022復雜系統(tǒng)復雜系統(tǒng)在自然界和社會中，復雜系統(tǒng)的經(jīng)常引用的例子包括人腦、免疫系統(tǒng)、生物細胞、新陳代謝網(wǎng)絡、蟻群、因特網(wǎng)與萬維網(wǎng)、經(jīng)濟市場和人際社會網(wǎng)絡。“復雜系統(tǒng)”沒有一個公認的標準定義。非正式的認為，復雜系統(tǒng)是由相對簡單成分組成的一個巨大的網(wǎng)絡，它沒有控制中心，可以涌現(xiàn)各種復雜的行為。當然，定義中的術(shù)語也不是被嚴格定義的。“相關(guān)的簡單成分”是指個體成分，或者至少是那些在系統(tǒng)集體行為中所起到的作用相對與集體行為來說是簡單的成分。

12、例如，一個單獨的神經(jīng)元或者一只單獨的螞蟻本身是一個復雜的實體，然而，與整個系統(tǒng)的行為相比較，這些單獨實體的功能在整個大腦或整個蟻群中的功能性作用又是相對簡單的?！坝楷F(xiàn)復雜行為”就更加難以定義。大致上，涌現(xiàn)的概念指：系統(tǒng)的整體行為不僅是復雜的，也是從簡單成分的集體行為中產(chǎn)生的，并且這種從個體行為到集體行為的映射并不是微不足道的。在這里非線性的概念是很重要的：整體大于局部之和。一般來講，系統(tǒng)整體行為的復雜性是以下三個方面為特征的：組成模式、

13、所完成的信息處理、模式結(jié)構(gòu)和信息處理對系統(tǒng)的適應度，即在一些進化或競爭的情況下，提高其成功的能力。為了特征化表示這些行為，復雜系統(tǒng)科學家使用了不同學科的工具，包括非線性動力學、信息論、計算理論、行為心理學和進化生物學，等等。復雜系統(tǒng)領(lǐng)域探求解釋和揭開在交叉學科的復雜系統(tǒng)中涌現(xiàn)和自組織行為的一般規(guī)律。許多科學家也相信此通用法則的發(fā)現(xiàn)對于創(chuàng)造人工生命和人工智能也是必不可少的。顧名思義，復雜系統(tǒng)一般是難以理解的。傳統(tǒng)上，越是面向數(shù)學的科學，例

14、如物理、化學以及數(shù)學生物學，越能集中出更簡單的模型系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以通過數(shù)學的手段更易于處理。對理解復雜系統(tǒng)的通用特性方面的關(guān)注，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而提高，因為計算機在人類歷史上第一次使為自然界中的復雜系統(tǒng)建立精確模型變?yōu)榭赡堋?網(wǎng)絡網(wǎng)絡近年來，很多學科中都涌起一股研究網(wǎng)絡的熱潮，這些學科涉及從計算機科學和通信到社會學和流行病學。網(wǎng)絡的數(shù)學研究起源于圖論，它是一門非常早的學科，可以追溯到十八世紀歐拉對著名的“哥尼斯堡七橋”問題。在上世

15、紀五十年代，Erodos和Renyi在隨機圖論上做了許多有影響力的工作。然而，直到近期，數(shù)學圖論也沒有對真實－世界網(wǎng)絡研究中產(chǎn)生巨大的影響，因為后者的特性與隨機圖的特性相差甚遠。相當一部分社會學家也研究了社會網(wǎng)絡很長時間。在最近十年左右，一些應用數(shù)學家和物理學家也加入其中，開發(fā)網(wǎng)絡的基本理論。最近兩本描寫這方面工作的書有：DuncanWatts的《六度分離：一個連接時代的科學》[63]，AlbertLazloBarabasi的《連接：網(wǎng)