復(fù)雜系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)思維melaniemitchell

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

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

3、...................................................23.1網(wǎng)絡(luò)實(shí)例與關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題......................................................................................33.2網(wǎng)絡(luò)模型...........................................................

4、...........................................................34網(wǎng)絡(luò)特性的應(yīng)用....................................................................................................................74.1在網(wǎng)絡(luò)中的搜索.........................

5、.................................................................................84.2在網(wǎng)絡(luò)中尋找社區(qū)的結(jié)構(gòu)..........................................................................................95元胞自動(dòng)機(jī)計(jì)算.........................

6、..........................................................................................106自然復(fù)雜系統(tǒng)中自適應(yīng)信息的處理...................................................................................146.1在免疫系統(tǒng)中通過(guò)親和力成熟和擴(kuò)散反饋進(jìn)行自適應(yīng)信

7、息處理.......................146.2蟻群中的覓食和任務(wù)分配.......................................................................................166.3生物細(xì)胞的新陳代謝.............................................................................

8、...................177非集中式系統(tǒng)中自適應(yīng)信息處理的四條原則...................................................................177.1全局信息被解釋成涵蓋整個(gè)系統(tǒng)成分的統(tǒng)計(jì)學(xué)模式和動(dòng)力學(xué)模式....................187.2隨機(jī)性和或然性是本質(zhì)的...........................................

9、.............................................187.3系統(tǒng)采用一種細(xì)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(fù)雜系統(tǒng)復(fù)雜系統(tǒng)在自然界和社會(huì)中，復(fù)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(xì)胞、新陳代謝網(wǎng)絡(luò)、蟻群、因特網(wǎng)與萬(wàn)維網(wǎng)、經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)和人際社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。“復(fù)雜系統(tǒng)”沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)定義。非正式的認(rèn)為，復(fù)雜系統(tǒng)是由相對(duì)簡(jiǎn)單成分組成的一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)，它沒(méi)有控制中心，可以涌現(xiàn)各種復(fù)雜的行為。當(dāng)然，定義中的術(shù)語(yǔ)也不是被嚴(yán)格定義的?！跋嚓P(guān)的簡(jiǎn)單成分”是指?jìng)€(gè)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(duì)與集體行為來(lái)說(shuō)是簡(jiǎn)單的成分。

12、例如，一個(gè)單獨(dú)的神經(jīng)元或者一只單獨(dú)的螞蟻本身是一個(gè)復(fù)雜的實(shí)體，然而，與整個(gè)系統(tǒng)的行為相比較，這些單獨(dú)實(shí)體的功能在整個(gè)大腦或整個(gè)蟻群中的功能性作用又是相對(duì)簡(jiǎn)單的?！坝楷F(xiàn)復(fù)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(fù)雜的，也是從簡(jiǎn)單成分的集體行為中產(chǎn)生的，并且這種從個(gè)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(lái)講，系統(tǒng)整體行為的復(fù)雜性是以下三個(gè)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(duì)系統(tǒng)的適應(yīng)度，即在一些進(jìn)化或競(jìng)爭(zhēng)的情況下，提高其成功的能力。為了特征化表示這些行為，復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)家使用了不同學(xué)科的工具，包括非線性動(dòng)力學(xué)、信息論、計(jì)算理論、行為心理學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)，等等。復(fù)雜系統(tǒng)領(lǐng)域探求解釋和揭開(kāi)在交叉學(xué)科的復(fù)雜系統(tǒng)中涌現(xiàn)和自組織行為的一般規(guī)律。許多科學(xué)家也相信此通用法則的發(fā)現(xiàn)對(duì)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(fù)雜系統(tǒng)一般是難以理解的。傳統(tǒng)上，越是面向數(shù)學(xué)的科學(xué)，例

14、如物理、化學(xué)以及數(shù)學(xué)生物學(xué)，越能集中出更簡(jiǎn)單的模型系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以通過(guò)數(shù)學(xué)的手段更易于處理。對(duì)理解復(fù)雜系統(tǒng)的通用特性方面的關(guān)注，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而提高，因?yàn)橛?jì)算機(jī)在人類歷史上第一次使為自然界中的復(fù)雜系統(tǒng)建立精確模型變?yōu)榭赡堋?網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)近年來(lái)，很多學(xué)科中都涌起一股研究網(wǎng)絡(luò)的熱潮，這些學(xué)科涉及從計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信到社會(huì)學(xué)和流行病學(xué)。網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)研究起源于圖論，它是一門(mén)非常早的學(xué)科，可以追溯到十八世紀(jì)歐拉對(duì)著名的“哥尼斯堡七橋”問(wèn)題。在上世

15、紀(jì)五十年代，Erodos和Renyi在隨機(jī)圖論上做了許多有影響力的工作。然而，直到近期，數(shù)學(xué)圖論也沒(méi)有對(duì)真實(shí)－世界網(wǎng)絡(luò)研究中產(chǎn)生巨大的影響，因?yàn)楹笳叩奶匦耘c隨機(jī)圖的特性相差甚遠(yuǎn)。相當(dāng)一部分社會(huì)學(xué)家也研究了社會(huì)網(wǎng)絡(luò)很長(zhǎng)時(shí)間。在最近十年左右，一些應(yīng)用數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家也加入其中，開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)的基本理論。最近兩本描寫(xiě)這方面工作的書(shū)有：DuncanWatts的《六度分離：一個(gè)連接時(shí)代的科學(xué)》[63]，AlbertLazloBarabasi的《連接：網(wǎng)