《复杂》读书笔记(part1)--一些思想是由简单的思想组合而成，我称此为复杂

学习笔记
学习书目：《复杂》- 梅拉妮·米歇尔

文章目录

复杂是什么
复杂系统的共性
如何度量复杂性

复杂是什么

一些思想是由简单的思想组合而成，我称此为复杂；比如美、感激、人、军队、宇宙等。 ——洛克

我们知道，单只行军蚁是已知的行为最简单的生物，但是，如果将上百万只行军蚁放到一起，它们就会组成一个整体，形成具有所谓“集体智能”的超生物。

行军蚁是许多我们认为“复杂”的自然和社会系统的缩影。类似的还有，免疫系统如何抵抗疾病，细胞如何自组织成眼睛和大脑，经济系统中自利的个体如何形成结构复杂的全球市场。最为神秘的是，所谓的“智能”和“意识”是如何从不具有智能和意识的物质中涌现出来

复杂系统试图解释，在不存在中央控制的情况下，大量简单个体如何自行组织成能够产生模式、处理信息甚至能够进化和学习的整体。

复杂一词源自拉丁词根plectere，意为编织、缠绕。在复杂系统中，大量简单成分相互缠绕纠结，而复杂性研究本身也是由许多研究领域交织而成。

下面我们叙述一些个体之间只进行有限的通讯，整体上却表现出极为复杂的系统。

大脑

大脑和蚁群很类似，神经元之间相互传递信号，信号的总强度达到一定程度时，会导致个体以特定的方式动作，从而再次产生信号。总体上会产生非常复杂的效果。

免疫系统

免疫系统由许多不同的细胞组成，分布在身体各处（血液、骨髓、淋巴结等）。这些细胞在没有中央控制的情况下一起高效地工作。

同大脑和蚁群一样，免疫系统的行为是通过大量简单参与者的独自行动产生，并没有谁在进行掌控。简单参与者(B细胞、T细胞、巨噬细胞，等等)之间的行动可以看做某种化学信号处理网络，一旦有一个细胞识别出入侵者就会触发细胞之间产生信号雪崩，从而产生精巧而复杂的反应。

经济

经济也是复杂系统，在其中由人（或公司）组成的“简单、微观的”个体购买和出售商品，而整个市场的行为则复杂而且无法预测。比如不同地区的住宅价格或股市波动。

万维网

万维网可以视为自组织的社会系统：每个人都看不到网络的全貌，只是简单地发布网页并将其链接到其他网页。然而，复杂系统专家发现这个网络在整体上具有一些出人意料的宏观特性，包括其结构、增长方式，信息如何通过链接传播，以及搜索引擎和万维网链接结构的协同演化，这一切都可以视为是系统作为一个整体的“适应”行为。万维网从简单规则中涌现出的复杂行为是目前复杂系统研究的热点。

复杂系统的共性

上面说的一些复杂系统从细节上看起来不大一样，但如果从抽象层面上看，就会发现很多共性：

复杂的群体行为

所有系统都是由个体组分（蚂蚁、B细胞、神经元、股票交易者、网站设计人员）组成的大规模网络，个体一般都遵循相对简单的规则，不存在中央控制或领导者。大量个体的集体行为产生出了复杂、不断变化而且难以预测的行为模式。

信号和信息处理

所有这些系统都利用来自内部和外部环境中的信息和信号，同时也产生信息和信号。

适应性

所有这些系统都通过学习和进化过程进行适应，即改变自身的行为以增加生存或成功的机会。

根据这些共性，我们对复杂系统加以定义：复杂系统是由大量组分组成的网络，不存在中央控制，通过简单运作规则产生出复杂的集体行为和复杂的信息处理，并通过学习和进化产生适应性。

如果系统有组织的行为不存在内部和外部的控制者或领导者，则也称之为自组织。由于简单规则以难以预测的方式产生出复杂行为，这种系统的宏观行为有时也称为涌现。这样就有了复杂系统的另一个定义：具有涌现和自组织行为的系统。

复杂性科学的核心问题是：涌现和自组织行为是如何产生的？

如何度量复杂性

一个特定的复杂系统到底有多复杂呢？也就是说，我们该如何度量复杂性？

这个问题很重要，但是还没有完全解决，至今仍是充满争议的领域。之后的Blog我们会学到很多度量复杂性的方式，但是没有哪一种方式得到公认。

但是如果公认的复杂性定义都没有，又如何会有复杂性科学呢？

首先，虽然有很多书和文章使用这些术语，但是既不存在单独的复杂性科学，也不存在单独的复杂性理论。其次，一门新的科学形成的过程，就是不断尝试对其中心概念进行定义的过程。

之前读了有关分形与混沌的书，鄙人又对人工智能啥的比较感兴趣，所以就找到了这本书。开个新坑，哈哈哈哈哈哈，3天完结。