复杂阶梯理论:看待生命、组织、城市统一性的新视角 | 复杂性思维系列课程
“科学就是整理事实,以便从中得出普遍的规律或结论。”
——查尔斯·达尔文(1809.02.12-1882.04.19),英国博物学家、地质学家和生物学家。
海豚与沙丁鱼群的战斗
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面对复杂世界新的思考工具
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复杂阶梯理论假设所有复杂系统能按照其行为和功能上的复杂性排布成一个大致的阶梯,「从混沌,聚集,涌现,新陈代谢、网络,自复制、进化,到自指、层级跃迁」,沿着阶梯向上,系统的复杂性将逐步提高,功能性将逐渐增多。其中,自指可能是系统实现从“物理”系统向“活”系统关键跃迁的重要环节。这个还在发展中的理论,还将寻求跃迁环节的重要规律,最终形成对不同复杂系统的统一描述。
系列课程训练你的思维模式
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不管过去还是现在,科学都是对一切可能的事物的观察。所谓先见之明,是对即将出现的事物的认识,而这认识要有一个过程。 ——达·芬奇
课程信息
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课程大纲
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总览:21世纪的复杂性科学
从系统科学到复杂性 21世纪的复杂性科学
复杂网络 计算社会科学 复杂系统的物理学 未来展望
混沌
二、从混沌开始
认识指数增长 从微分方程到迭代 Logistic生长 Logistic迭代 混沌动力学
聚集
三、秩序的起源
什么是秩序? 混沌与秩序的辩证关系 从混沌到秩序的典型案例:生命起源理论 自闭合网络 四、从聚集到涌现
鸟群的智慧——三条简单规则的复杂性 蚁群——正反馈的力量 黏菌——天才的设计 人类的群体愚蠢与群体智慧 工程应用
涌现
五、涌现与斑图
涌现 斑图 强涌现 六、模拟复杂性
模拟复杂性 设计复杂性 玩=生产 七、混沌的边缘
方格的世界 混沌与秩序的边缘 认识“阴阳”
新陈代谢、网络
八、熵增与耗散结构
热力学熵 统计力学熵 什么是耗散结构? 九、从负熵流到幂律分布
负熵流驱动的层级世界 二八准则与黑天鹅 无标度网络 长尾理论 偏好依附机制 自组织临界理论 十、规模法则与克莱伯定律
什么是规模法则 克莱伯法则及推论 城市的规模法则 企业的规模法则 十一、最优设计的网络
克莱伯定律的起源
生命的第四维 最优网络模型 流动中的普适规律? 人类组织超线性规模法则的起源
社区的匹配生长模型 城市的匹配生长模型 十二、城市生长与技术奇点
奇点与技术奇点 城市的增长与奇点
自复制、进化
十三、自复制与达尔文式进化
冯·诺伊曼的自复制自动机 遗传算法与复杂适应系统 十四、层级与自指
层级与层次的缠结 自指 从悖论到哥德尔定理 自复制机器
层级跃迁
十五、层级跃迁
什么是层级跃迁 真实的层级跃迁 虚拟层级与包含层级 意识难题 有关意识的实验 自模拟机器 意识的障碍
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