複雜性是如何產生的?

時間 2021-05-08 17:46:54

1樓:

複雜性很難定義,可以先從什麼不是複雜性開始:

1,能夠被還原為簡單的事物來處理的,即化簡為非複雜系統的;

2,確定了事物不同層次的問題或性質後能夠截然分割處理的,即割裂為非複雜系統的;

複雜性是統一性與多樣性的統一,有序與無序的統一。

以上大部分引自莫蘭《複雜性思想導論》,加入了少量自己的理解。

蜂群思維、水的漩渦,還有自然界中的分形都各自反映了複雜系統的乙個側面,複雜性思維認為任何理論看待事物都有盲點,只有在繼續不斷的互動和反思時才能被察覺和改進。

至於「自組織」這個現象,從生態、經濟、社會等複雜系統的角度比較容易理解。客觀世界中既利用有序性提供的規律,又利用無序性提供的機遇,以爭取實現合乎主體目的的最佳可能性,構成了以生態、經濟、社會等為代表的複雜系統的主觀能動性的實質,也是我們經常理解的此類系統中的自組織。

其實也可以把「自組織」定義為:狀態的形成主要是由系統內部組織間的相互作用產生,而不是由任何外界因素控制或主導所致。這個定義引出了自組織臨界理論(self-organized criticality,簡稱SOC),它認為,由大量相互作用成分組成的系統會自然地向自組織臨界態發展;當系統達到自組織臨界態時,即使小的干擾事件也可引起系統發生一系列災變,通過很多沙粒構成的「沙堆模型」(sandpile model)可以驗證,並很容易通過程式設計實現,是很多災變的數學模型基礎。

研究表明此「自組織臨界」現象與組織臨界態與分形結構聯絡緊密,在臨界態時,系統內事件大小與其頻率之間是冪函式關係,這時系統不存在特徵尺度,分形結構是自組織臨界態在空間上的「指紋」。

2樓:麵包餓了

Answer suggested by cybernetics is:Selfhood emerges from itself~~

3樓:

不好意思,忙著走親訪友,上知乎就少了。

我對複雜系統的定義是,介於規律與混亂之間的系統。

複雜性的產生,我認為是結合規則與不規則

下面我舉兩個例子來支援我的觀點。

小世界網路[1]是乙個常見的複雜網路。小世界網路的半徑小,這是隨機網路的特點;但是小世界網路的clustering coefficient很大,這是完全網路的特點。

一種生成小世界網路的方法是這樣的:加入新的節點時,鄰居越多的舊節點,與新節點相連的概率越大,所謂富者更富。

現在看兩個極端:如果總是鄰居最多的節點獲得新節點,最終結果是星形網路,是規則的;如果大家獲得新節點的概率一樣,最終結果是隨機網路,是混亂的。而富者更富的模型,偏向鄰居大的,但是也照顧鄰居少的,介於規則與混亂之間。

另乙個例子是細胞自動機[2]。個體行為是按照非常簡單的規則進行的,但是個體之間的相互作用使得整體顯示出複雜的行為模式。

與氣體等統計系統不同的是,細胞自動機有規則的成分,細胞的位置是固定的;之後又有不規則的區域性統計成分,細胞的死活,取決於複雜的周邊環境。

不過也可以用這種簡單個體的相互作用來解釋小世界網路,所以有人認為這是複雜性的本質。

現在來看問題中提到的例子:

蜂群是很完美的複雜性的例子。乙個模型是,蜜蜂個體飛行的方向,為周圍蜜蜂的平均方向,加上一定的隨機性。如果個體隨機性過大,就不能形成蜂群;如果個體隨機性太小,蜂群就成了閱兵隊伍了。

水的漩渦我不了解,就我所學,我只能把產生的主要原因歸結為Stokes方程的非線性。

分形我回答過雪花:http://www.

自組織現象是複雜現象之一,應該不能等同。

複雜性的引人之處在於,人類對單體和統計系統都已研究得非常清楚,對隨機和規則的系統都已經非常熟悉,但是兩者之間的複雜系統,還有很多事要做。

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