第四章复杂性一.pptVIP

1 早期复杂性研究 早期：三论时代 第29页，共47页，编辑于2022年，星期二 A 复杂性研究的问题 一般系统论认为：系统即为处于一定的相互关系中并与环境发生关系的各组成部分的总体。 贝塔朗菲认为存在着适用于综合系统或子系统的模式、原则和规律，而不论种类、组成部分的性质和它们之间的关系或力的情况如何，任务是确立适用于系统的一般原则。 给出了复杂性研究的主要问题：关系 第30页，共47页，编辑于2022年，星期二 B复杂性的载体 申农1948年发表《通讯的数学理论》一文，奠定信息论基础。 申农认为通讯的基本问题是精确地或近似地在一个点上再现另一个点上所选择的信号，其中信息源模型是一个随即过程。 携带复杂性的主要载体：信息 第31页，共47页，编辑于2022年，星期二 C复杂性的方法 控制论是自动控制、电子技术、神经生理学、生物学、医学、心理学、数理逻辑、计算和技术、统计力学等多学科相互渗透交叉的产物。 1948年维纳出版的《控制论——关于在动物和机器中控制和通讯的科学》，为该理论的奠基性著作。 产生复杂性的主要方法：正反馈 第32页，共47页，编辑于2022年，星期二 D 复杂性的方向 复杂系统的发展方向，不但取决于实际的状态，而且还取决于一种对未来的预期（expectation）,两者的统一是所谓的预决性。 L.V.Bertalanffy 我们必须用依靠宏观观察，只求解决一定时期的发展变化的方法。所以任何一次解答都不可能是一劳永逸的。它只能管一定时期，只能做比较短期的预测计算，过了一定时期，要根据新的宏观观察对方法做新的调整。 钱 学 森 第33页，共47页，编辑于2022年，星期二 由于许多至关重要的复杂社会过程无法像其他过程那样进行还原分析，因此，社会科学是真正的“硬”科学（Hard Sciences）。 H.Simon 我对社会学家所处的位置相当同情，他们面对着最复杂和顽抗的有机体的最复杂和困难的现象，却不能像自然科学家那样具有操纵他们所研究的对象的自由。 R.Lewontin 每一个复杂的适应系统都经常在做各种预期，这种预期都基于自己内心对外部世界认识的假设模型之上；它们积极主动；在系统中产生行为效果。 J.Holland 第34页，共47页，编辑于2022年，星期二 2研究演化阶段（20世纪70年代至今） 研究主题：复杂性探索 相关理论：耗散结构理论、超循环理论、生命系统论、资源物理学、突变论、混沌理论、自组织和非线性理论等。 元胞自动机理论在20世纪50年代由冯·诺伊曼创立，其产生和形成时间虽早于其他理论，但也是从离散时间的角度研究演化的行为，故我们把它归人复杂性科学的第二阶段。 复杂性科学研究演化，研究系统从无序到有序或从一种无序结构到另一种有序结构的演变过程，其研究方法不是还原分解，而是物理实验或模型、数学模型、计算机模拟等，因此其方法论是非还原论的。 根据理论的形式化和抽象程度，我们把第二阶段的复杂性科学分为两类：具体经验科学和形式科学。 第35页，共47页，编辑于2022年，星期二 第1页，共47页，编辑于2022年，星期二 科学何处去？ 完美的、均衡的世界 ？ 自上而下的分解分析方法 ？ 数学？ 复杂性的增长和混沌边缘的繁荣 自下而上的自然涌现方法 计算机模拟 第2页，共47页，编辑于2022年，星期二 现实系统的层次性 物理，化学－－简单系统与简单巨系统 生物，生态，－－复杂系统复杂巨系统 社会，精神系统，－－开放的复杂巨系统 普适性－－理论的基础， 特殊性－－应用的基础 对称性破缺－－创新的基础 第3页，共47页，编辑于2022年，星期二 复杂系统 内秉复杂性： 结构：维数，次数，阶数 性态：属性、功能、价值 行为：稳定性，确定性，可控性，主体性 演化：突现，临界，自组织，他组织 认识复杂性 复杂性的量度：