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书: https://pan.baidu.com/s/1LWWovU7IScpiddLrDhjl1w?pwd=pc5n
笔记如下:
- 复杂系统基本特征:由大量相互作用组件组成,呈现涌现性、非线性、自适应性和自组织性。
- 涌现行为(Emergence):简单个体规则导致集体复杂行为(如鸟群、蚁群),无法通过个体行为直接预测。
- 计算建模方法论:
- 基于Agent建模(ABM)
- 系统动力学模型
- 网络科学方法
- 细胞自动机
- 混沌理论核心:
- 初始条件敏感性(蝴蝶效应)
- 奇怪吸引子(Strange Attractor)
- 李雅普诺夫指数衡量混沌程度
- 自组织临界性(SOC):系统自发演化到临界状态(如沙堆模型),呈现幂律分布的级联事件。
- 复杂网络特性:
- 小世界效应
- 无标度特性
- 社区结构
- 适应性景观(Fitness Landscape):描述进化过程中解决方案空间的拓扑结构,影响搜索效率。
- 遗传算法要素:
- 选择压力
- 交叉与变异
- 适应度函数设计
- 囚徒困境与进化博弈:合作行为在群体中的演化,策略稳定性分析(如TFT策略)。
- 计算模型验证方法:
- 参数敏感性分析
- 模式导向建模(Pattern-Oriented Modeling)
- 多模型比较
- 相变与临界现象:系统行为随控制参数突变(如Ising模型的铁磁相变)。
- 信息论应用:
- 互信息测量系统关联
- 熵分析系统无序度
- 信息瓶颈理论
- 多尺度建模挑战:微观-宏观跨尺度关联,粗粒化(Coarse-Graining)技术。
- 复杂适应系统(CAS):
- 主体适应性学习
- 信用分配机制
- 规则发现
- 人工生命研究:
- Tierra数字生命系统
- 自复制自动机
- 开放进化
- 城市复杂性模型:
- 空间分形结构
- 人口流动网络
- 基础设施韧性
- 经济系统建模:
- 异质主体模型(Heterogeneous Agent Model)
- 市场泡沫形成机制
- 财富分布动力学
- 生态系统模拟:
- 食物网稳定性
- 物种共进化
- 生物多样性维持
- 计算工具与平台:
- NetLogo(ABM建模)
- Repast(企业级仿真)
- Mesa(Python框架)
- 复杂性科学哲学基础:
- 还原论与整体论辩证
- 计算认识论
- 复杂性与因果关系