复杂性科学从入门到精通,这十本专业书必不可少!-集智俱乐部

复杂性科学是采用大数据、人工智能复杂网络、统计物理等多学科交叉综合的方法,研究各类复杂系统(包括互联网、社会经济系统、生命生态系统、脑与认知系统、物理化学系统等)的一门新兴学科。

集智俱乐部公众号长期关注复杂性科学的前沿进展、最新文献、经典书籍、各类讲座课程等,许多读者朋友早已过了科普水平。如下书目为集智俱乐部邀请部分学者筛选出来的系列读物,可作为系统科学相关专业的高年级本科生或研究生,以及有志专门从事系统科学研究的广大爱好者的入门教材或参考读物:

书目一览:

  1. 《系统科学》

  2. 《网络,群体与市场》

  3. 《网络科学引论》

  4. 《从抛物线谈起》

  5. 《热力学与统计物理》

  6. 《复杂性与临界现象》

  7. 《信息论基础》

  8. 《非线性动力学与混沌

  9. 《随机方法手册》

  10. 《A New Kind of Science》

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系统科学

作者:许国志 编出版社:上海科技教育出版社出版年:2000-1页数:413

荐书语该书较为全面系统地介绍了系统科学的各个分枝,是入门必读读物。

《系统科学》全面介绍了系统科学的基础理论、应用理论和工程应用,重点是基础理论的内容。《系统科学》系统阐述了对各类系统的结构、功能和演化有普适意义的动力学系统理论(包括分岔、混沌等)、自组织理论、随机性理论,以及简单巨系统、复杂适应系统、开放的复杂巨系统的理论,对信息论、控制论、运筹学、系统工程方法论等系统工程技术作了简要介绍。

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网络、群体与市场

作者:大卫·伊斯利(David Esley)/乔恩·克莱因伯格(Jon Kleinberg)出版社:清华大学出版社副标题:揭示高度互联世界的行为原理与效应机制原作名:Networks, Crowds, and Markets译者:李晓明/王卫红/杨韫利出版年:2011-10-1页数:511

荐书语:该书利用系统科学工具包括复杂网络、博弈论等研究社会经济系统问题。

本书是本科生的入门教材,同时也适合希望进入相关领域的高层次读者。它从交叉学科的角度出发,综合运用经济学、社会学、计算与信息科学以及应用数学的有关概念与方法,考察网络行为原理及其效应机制。以深入浅出的方式描述了在网络的作用下正在浮现与发展起来的一些交叉学科领域,讨论了社会、经济和技术领域相互联系的若干基本问题。本书是一本带你跨入信息科学和社会科学交叉领域研究之门的优秀参考书。

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网络科学引论

作者:纽曼出版社:电子工业出版社

译者:陈哲出版年:2014-1-1页数:487

荐书语:该书为复杂网络的入门级教材,全面而系统。

网络科学大牛 Mark Newman 作品,刚刚更新至第二版,第一版有中译本。

作者凭借在计算机、信息论、物理等相关学科的深入研究和丰富经验,系统地分析和论述了网络作为一门科学理论如何应用在现实生活中的方方面面。全书分为5部分,讨论了目前科学研究中的网络类型和用以确定其结构的各种技术,介绍了研究网络的基本数学理论及用以量化网络结构的各类测度与参数,描述了有效分析网络数据的计算机算法,以及有助于预测网络系统行为并理解其生成和演化过程的网络结构数学模型,最后给出了网络上的一些动力学过程,如社会网络中的疾病传染或计算机网络上的搜索过程。

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从抛物线谈起

作者:郝柏林出版社:北京大学出版社副标题:混沌动力学引论(第2版)出版年:2013-10-1页数:164

荐书语:该书可作为系统动力学的入门读物。

著名理论物理、计算物理学家郝柏林教授的作品。本书借助于抛物线映射这一很初等的工具,介绍混沌动力学的一些最基本的概念和方法。全书计分七章,即:最简单的非线性模型,抛物线映射,倍周期分岔序列,切分岔,混沌映射,吸引子的刻划,过渡过程。本书深入浅出,图文并茂,文献丰富。可供理工科大学教师、高年级学生、研究生、博士后阅读,也可供自然科学和工程技术领域中的研究人员参考。

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热力学与统计物理学

作者:林宗涵出版社:北京大学出版社出版年:2007-1页数:637

荐书语:热力学和统计物理是步入复杂性科学大门的必备知识。

热力学及其引申的统计物理是另外一个研究系统和复杂性的分支,思想来源于10世纪的热力学以及后来的玻尔兹曼、吉布斯统计物理再到后来的普利高津的耗散结构论,这一分支可归结为对一类热、熵、流等现象的研究。

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复杂性和临界状态

作者:(英)Kim Christen出版社:复旦大学出版社出版年:2006-11页数:392

荐书语:详细讲述了临界、相变、标度律等入门复杂性科学的基本概念。

《复杂性和临界状态》是作者在从2000年开始给伦敦帝国理工学院研究生讲授统计力学的讲稿基础上形成的。

复杂性是21世纪的重点研究课题之一,而临界状态则是统计物理中已有相当深入研究的一个分支,《复杂性和临界状态》旨在采用统计力学的方法,以渗滤和伊辛模型为范例,讨论突破复杂性研究的途径。

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信息论基础

作者:[美]ThomasM.Cove出版社:机械工业出版社原作名:Elements of Information Theory译者:阮吉寿/张华出版年:2008-1页数:439

荐书语:掌握信息论中的相关概念是横跨统计物理与计算科学的必备知识。

《信息论基础》(原书第2版)是信息论领域中一本简明易懂的教材。主要内容包括:熵、信源、信道容量、率失真、数据压缩与编码理论和复杂度理论等方面的介绍。《信息论基础》(原书第2版)还对网络信息论和假设检验等进行了介绍,并且以赛马模型为出发点,将对证券市场的研究纳入了信息论的框架,从新的视角给投资组合的研究带来了全新的投资理念和研究技巧。

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非线性动力学与混沌

作者:Steven H. Strogatz出版社:机械工业出版社原作名:Nonlinear dynamics and chaos: with applications to physics, biology, chemistry, and engineering译者:孙梅/汪小帆

荐书语:该书较为系统全面地介绍了系统动力学与混沌的相关知识。

Steven Strogatz 教授是美国艺术与科学院院士,康奈尔大学应用数学系 Schurman 讲席教授,国际非线性动力学专家。本书是他的经典入门教材,试图建立一个非线性系统动力学的学科框架,已经更新至第三版,第二版有中译本。

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Handbook of Stochastic Methods

(随机方法手册)

作者:Crispin Gardiner出版社:Springer

原题:Handbook of Stochastic Methods

副标题:for Physics, Chemistry and the Natural Sciences出版年:1994-1-1页数:442

荐书语:随机过程是连接系统动力学与统计物理的中间纽带,是分析复杂系统的必备工具。

如何理解复杂系统中的随机过程?这本书系统地以简单的语言介绍了马尔科夫系统基础、随机微分方程、Fokker-Planck 方程、逼近方法、花销过程和 quatum-mechanical 马尔科夫过程。这本也包含了关于各种系统形式的民间传说,适合作为参考。

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A New Kind of Science(一种新科学)

作者:Stephen Wolfram出版社:Wolfram Media Inc出版年:2002-5页数:1197

荐书语:该书可作为计算理论、元胞自动机、多主体模拟的参考读物。

一本上千页,至今未成功翻译成中文的神书。什么是计算?简单如何定义复杂,如何产生随机,如何理解计算等价性?元胞自动机如何应用于计算机、人工智能等领域?这本书都给了解答。作者是Mathematica 软件之父,Wolfram 语言发明人,元胞自动机资深研究者。

该书目仅代表部分学者的观点,并不全面。如果您有更好的推荐书目也请在后台回复,我们会持续更新该书目复杂性科学从入门到精通,这十本专业书必不可少!-集智俱乐部

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复杂性科学入门书单十本(点击查看详情)

  1. 《复杂:一门诞生于秩序与混沌边缘的学科》

  2. 《复杂》

  3. 《规模》

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  5. 《链接:商业、科学与生活的新思维》

  6. 《宇宙为家》

  7. 《从存在到演化》

  8. 《预知社会 : 群体行为的内在法则》

  9. 《失控 : 全人类的最终命运和结局》

  10. 《哥德尔、艾舍尔、巴赫:集异璧之大成》

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世界知名计算社会科学学者,芝加哥大学计算社会学硕士项目创始人James A. Evans,受邀作为 AI&Society 沙龙第十二期的嘉宾,将结合多年的教学、研究、基金申请,与主持各类计算社会科学研讨会的经验,回顾与介绍计算社会科学发展的历史与现状,并展望该领域的未来发展。

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