複雜

《複雜》內容簡介：螞蟻在組成群體時為何會表現出如此的精密性和具有目的性7數以億計的神經元是如何產生出像意識這樣極度複雜的事物7是什麼在引導免疫系統、網際網路、全球經濟和人類基因組等自組織結構7這些都是複雜系統科學嘗試回答的迷人而令人費解的問題的一部分。

理解複雜系統需要有全新的方法。需要超越傳統的科學還原論，並重新劃定學科的疆域。藉助於聖塔菲研究所的工作經歷和交叉學科方法，複雜系統的前沿科學家米歇爾以清晰的思路介紹了複雜系統的研究，橫跨生物、技術和社會學等領域，並探尋複雜系統的普遍規律，與此同時，她還探討了複雜性與進化、人工智慧、計算、遺傳、信息處理等領域的關係。

梅拉妮·水歇爾（Melanie Mitchell）：波特蘭州立大學（Portland State University）計算機科學教授，聖塔菲研究所（Santa Fe Institute）客座教授。

唐璐：博士，畢業於中國科學院數學與系統科學研究院，現任教於湖南大學。

前言

致謝

第一部分 背景和歷史

第1章 複雜性是什麼

昆蟲群落

大腦

免疫系統

經濟

萬維網

複雜系統的共性

如何度量複雜性

第2章 動力學、混沌和預測

動力系統理論的起源

對預測的重新認識

線性兔子和非線性兔子

邏輯斯蒂映射

混沌的共性

混沌思想帶來的革命

第3章 信息

信息是什麼

能量、功、熵

麥克斯韋妖

統計力學提要

微觀態與宏觀態

香農信息

第4章 計算

什麼是計算？什麼可以計算

希爾伯特問題和哥德爾定理

圖靈機和不可計算性

定義為圖靈機的明確程序

通用圖靈機

圖靈對判定問題的解決

哥德爾和圖靈的命運

第5章 進化

達爾文之前的進化觀念

達爾文理論的起源

孟德爾和遺傳律

現代綜合

對現代綜合的挑戰

第6章 遺傳學概要

第7章 度量複雜性

用大小度量複雜性

用熵度量複雜性

用演演算法信息量度量複雜性

用邏輯深度度量複雜性

用熱力學深度度量複雜性

用計算能力度量複雜性

統計複雜性

用分形維度量複雜性

用層次性度量複雜性

第二部分 計算機中和生命和進化

第8章 自我複製的計算機

生命是什麼

計算機中的自我複製

自我複製程序的深層意義

DNA的自我複製

馮·諾依曼的自製自動機

馮·諾依曼

第9章 遺傳演演算法

遺傳演演算法菜譜

遺傳演演算法的應用

進化的羅比，易拉罐清掃機器人

GA演化的策略是如何解決這個問題

GA是如何演化出好的技巧的

第三部分 大寫的計算

第四部分 網路

第五部分 尾聲

參考文獻