导语

集智俱乐部联合北京师范大学教授张江、中国人民大学博士研究生陈绎安、北京师范大学博士研究生陶如意，邱仲普、清华大学博士后刘家臻共同发起「圣塔菲·复杂科学经典论文研读·第一季」读书会，聚焦圣塔菲研究所发布的文集《Foundational Papers in Complexity Science》，这本文集收录了 20 世纪复杂科学领域 89 篇重要文献，涵盖熵、演化与适应、非线性动力学与计算等关键主题。读书会自2025年8月22日开始，每周五晚上7：30-9：30进行，预计持续分享6-8周。扫码开启复杂性科学的深度探索之旅，一起共学、共研、共探、共享「复杂科学经典论文研读」社区，共同挖掘经典论文中的科学智慧，溯源复杂科学的思想脉络！

复杂系统中，微观个体的简单交互何以催生出宏观层面的新奇行为？“涌现” 这一引人入胜的现象，究竟是不可捉摸的偶然，还是暗藏着可被计算捕捉的必然规律？扫码预约分享👇

分享简介

复杂系统中，微观个体的简单交互何以催生出宏观层面的新奇行为？“涌现” 这一引人入胜的现象，究竟是不可捉摸的偶然，还是暗藏着可被计算捕捉的必然规律？

顺着 James P. Crutchfield “涌现微积分” 的框架回溯，我们会发现，复杂系统的涌现并非黑箱 —— 它通过局部相互作用进行 “归纳计算”，如同无数微小的处理器在协同编织系统的未来。这种计算过程不仅能生成预测模型，更能在动态演化中持续优化，让系统绽放出适应性与创造力的光彩。

当前主流的量化涌现研究路径丰富多元，Rosas 的信息分解框架、Erik Hoel 的因果涌现框架，以及 James Crutchfield 主导的计算力学研究，各自从不同维度为我们提供了量化涌现的路径，共同搭建起探索涌现现象的坚实阶梯。终有一天，我们定能撬开 “整体大于部分之和” 的神秘外壳，洞悉涌现背后那套精妙的语法。

分享大纲

• Calculi of Emergence

• Bottom up and top down

• Computational Mechanics

• Causal State

• ϵ-machine

• Statistical Complexity

• Theories of Causal Emergence

• Causal Emergence based on Effective Information Maximization

• Dynamical Reversability and SVD based Causal Emergence

• Machine Observer and Emergence

• NIS+ Framework

• Observer and Emergence

• Machine Observer

核心概念

涌现（Emergence）

计算力学（Computational Mechanics）

因果态（Causal State）

因果涌现（Causal Emergence, CE）

有效信息（Effective Information, EI）

神经信息压缩（Neural Information Squeezer +, NIS+）

机器观察者（Machine Observer）

必读文献

领读论文：圣塔菲：复杂性科学经典论文集（1922-2000）：78、Peter M. A. Sloot, Rick Quax, and Mile Gu

重要文献清单：

• *Crutchfield, J. P. (1994). The calculi of emergence: Computation, dynamics and induction. Physica D: Nonlinear Phenomena, 75(1–3), 11–54. DOI: 10.1016/0167-2789(94)90273-9.

• Cosma Rohilla Shalizi, James P. Crutchfield. Computational Mechanics: Pattern and Prediction, Structure and Simplicity.arXiv:cond-mat/9907176, 2000

• Hanson James E., Crutchfield James P. Computational Mechanics of Cellular Automata: An Example, 1997, 103(1–4): 169–89

主讲人介绍

张江，北京师范大学系统科学学院教授，集智俱乐部创始人，集智学园（北京）科技有限公司创始人兼董事长，集智科学研究中心理事长，National Science Review 编委成员。

研究领域：因果涌现、复杂系统分析与建模、复杂网络与机器学习、社会与经济系统的规模法则（Scaling Laws）等。

参与方式

参与时间

2025年9月26日（周五）晚上19:30-21:30

报名加入社群交流

https://pattern.swarma.org/study_group_issue/964?from=wechat

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「复杂科学经典论文研读·第一季」读书会

在科学研究日新月异的今天，复杂科学作为一门探索自然界和人类社会中各类复杂系统规律的学科，正日益展现出其独特的价值与魅力。从生命起源的奥秘到意识的产生机制，从气候系统的微妙平衡到群体智能的涌现，诸多困扰人类的世界难题都与复杂系统息息相关。它打破了传统学科的边界，试图在看似纷繁复杂的现象背后，寻找底层的统一性和通用的理论框架，为我们理解这个充满不确定性的世界提供了全新的视角。

然而，复杂科学的发展并非一蹴而就，它的理论根基深深植根于一系列经典的研究成果之中。那些历经时间沉淀的经典论文依然闪耀着智慧的光芒，它们是学科发展的基石，承载着前辈学者的深刻洞见，为我们探索未知提供了宝贵的思想源泉。

因此，集智俱乐部联合北京师范大学教授张江、中国人民大学博士研究生陈绎安、北京师范大学博士研究生陶如意，邱仲普、清华大学博士后刘家臻共同发起「复杂科学经典论文研读·第一季」读书会，聚焦圣塔菲研究所发布的文集《Foundational Papers in Complexity Science》。这本文集收录了 20 世纪复杂科学领域 89 篇重要文献，涵盖熵、演化与适应、非线性动力学与计算等关键主题。读书会从2025年8月22日开始，每周五进行，预计持续分享6-8周。扫码开启复杂性科学的深度探索之旅，一起共研、共创、共享「复杂科学经典论文研读」社区，一起挖掘经典论文中的科学智慧，勾勒复杂性理论的发展脉络！

详情请见：圣塔菲 · 复杂科学经典论文研读第一季丨集智俱乐部读书会启动