|
【这本书如其名，的确很复杂。。。】
01 复杂系统：复杂科学在研究什么？ 复杂科学研究的是既具有秩序，又不失灵活的系统，这种特性被称为复杂性。 从生物到非生物，再到人类社会，复杂系统比比皆是。例如鸟群，沙丁鱼群，蚂蚁… 复杂系统既能够展现出多种多样的现象，又能够体现背后本质的规律，这些表面上看起来完全不同的复杂系统，却存在着本质上相类似的规律，还能够被我们应用于工程实际问题。这些都是我们研究复杂系统的根本动力
02 复杂性：什么样的系统是复杂系统？ 一个复杂系统能够展现出“灵活性”和“秩序性”共存的状态，这背后有一个关键因素，就在于个体和个体之间的相互作用规则。 要想用数学定量地刻画复杂系统，就必须围绕着相互作用来展开。科学家们发明了“幂律关联”这个关键的方法，它可以定量地判断系统是不是具有复杂性。我们可以用幂律关联作为判定系统复杂性的标准。 （比如鸟群中鸟之间的关联与距离的关系符合幂律分布） 
03 涌现：整体的能力不能还原回个体 在复杂系统中，存在着很多异常复杂有趣的宏观现象和规律，这些现象和规律很难用个体的特性加以解释，我们把这类现象称为“涌现”。 宏观涌现的微观起源，在于一整套基于局部感知和互动的正反馈放大机制，能够把微观的微弱信号放大到宏观的层面。我们还可以巧妙地设计条件，诱导涌现的发生，解决复杂问题。 例如大脑，蚂蚁… 04 混沌与非线性：规则已知，却不可预测？ 混沌系统的本质，是一个确定性的系统，但它对初始条件的误差异常敏感，可以把误差进行指数级别的放大，从而导致我们无法准确预测混沌系统的长期行为。也就是“蝴蝶效应”。 初值敏感性的产生机理就在于非线性相互作用的存在。如三体运动 宏观的各种混乱和随机，可能来源于底层微观的确定性规则，这是复杂系统“涌现现象”的又一次体现。所以，在大量简单相互作用的规则下，既可能产生高度秩序，也可能产生高度混沌。但至于怎么判断到底是哪一个，目前复杂科学并没有给出统一的答案 05 连接模式：什么样的系统更脆弱？ 复杂系统能出现很多特殊现象的原因，除了个体之间的相互作用之外，还有在个体之间的连接模式。不同的连接模式，决定了网络在应对有害冲击的时候，是更稳健，还是更脆弱。 全球互联系统是一个隧道模式连接更多的系统，在面对病毒、恐慌等危机时存在变得更脆弱的可能。为了应对危机传播，我们可以采用降低传播速度、保护大节点以及减少集中度这三种手段。 【2008年金融危机不救雷曼兄弟也因为它的连接节点相对少】 06 因果倒置：个体是怎样被整体操控的 一般来说，我们认为微观个体会决定整体的性质，但是我们现在发现，形成复杂系统之后，整体还可以反过来影响微观个体。这种现象是一种从整体到个体的“因果倒置”。 倒置的因果箭头之所以存在，是因为我们站在系统的视角，可以忽略大量的个体细节信息，从而提炼出宏观状态。（如把气体的性质抽象成了温度、压强、体积等宏观的物理量。这就是统计物理的解决思路，而不是计算其分子间的相互作用的总和 ） 宏观状态和因果倒置是复杂系统的一种涌现的结果，它可以为我们解释身边的很多现象提供全新的视角。（如蚁群与蚂蚁，人与单个细胞） 07 标度对称性：尺度任意缩放，特征保持不变？ 标度对称性，就是指一个系统的形态、规律等特征在尺度缩放变换时，会保持不变。
标度对称性不仅体现在形态的自相似性上，还会在复杂系统的其他方面，比如动物的捕食轨迹、城市，海岸线，小肠，社会的财富分布上体现【如风投基金前2%的投资收益超过90%，后面98%的投资也有类似的分布】。 标度对称性之所以普遍存在，是因为它可以最优化某种功能，或通过简单的规则重复而形成。 从一个复杂系统由诞生到死亡的过程里，找出一些关键节点，复杂科学是怎么看待处在不同生命阶段的复杂系统的。 08 负熵流：混乱走向秩序的生命之源 开放是给系统带来有序的必要条件，而一般的热力学第二定律只适用于孤立系统【所以这个孤立系统因为一直熵增而形成热寂，无序】。 开放系统的热二定律告诉我们，任何宏观的运动过程都会伴随着熵的产生。复杂系统的秩序，来源于负熵流与熵产生的相互竞争。 【正如我们的学习，其实学习的是认知模型框架的负熵，对我们接收到的信息的整理与加工这个过程中，熵增的信息流因为这个负熵而有序】 熵产生和负熵流的竞争，才是判断一个开放系统能不能从混沌走向秩序的关键。负熵流给贝纳德对流实验带来了秩序。 
09 广义生态学：保证运转活力的新视角 广义生态学的视角就是把一些生态学研究问题的办法，扩展到其他的领域。 广义生态学是研究复杂系统的一个重要视角。能量流就是生态系统的负熵流，它不仅维持了所有物种的生存，还能催生新的物种。 在生态系统中能量是在不断耗散的，植物在最底层，能量最多，分解者在最高层，能量最少。 上一个节点的能量远远大于下一个节点，在上一个节点传递能量给下一个节点的过程里，会有大量的能量耗散掉 
而网站贴吧，可以看作是一个广义的生态系统，其中用户的注意力就是它的能量流，不同的注意力流的耗散情况，决定了不同贴吧的粘性。 10 克莱伯定律：摄入能量维持生命的准则 生物体的代谢率受它体重的大小所制约，这被称为克莱伯定律，这些物种的新陈代谢率和体重之间，服从一个简单的数学关系，就是代谢率和体重3/4 次方成正比。 
克莱伯定律之所以会存在，是因为生物体的内表面表现得更像是一个三维几何体。 有一种“广义”的克莱伯定律存在于各式各样的复杂系统中。生物体的代谢率对应的是复杂系统的开放程度，而生物体的体重，对应的是复杂系统的系统 规模。 广义的克莱伯定律，说的就是开放程度会受限于系统规模的大小，只不过它们之间的关系，可能不是 3/4 次方，而是其他的数值。 （如公司利润率和总资产之间，服从一个类似克莱伯定律的关系，不过这个关系是 17/20 次方，不是 3/4次方。） 11 韦斯特方程：生物各不相同，却有统一的生长模式 复杂系统虽然不尽相同，但生长模式都遵循着统一的规律，规律就是韦斯特方程。是从克莱伯定律推导出来的 韦斯特方程描述了生物体的生长模式：生物体体重每增加一倍，用于维持生命体活动的能量同时增加一倍，但摄入能量的增加不到一倍，所以维持能量可以快速达到和摄入能量相等，生物体的生长就逐渐停滞了。 
韦斯特方程这个规律，可能在复杂系统中普遍存在。我们已经验证了它在企业系统中是成立的，只不过企业系统的“能量流”是“现金流”。 12 生命常数：哺乳动物一生的心跳是定值 生物有两种生存模式： 动作快的心跳也快，但寿命短； 动作慢的心跳也慢，但寿命长。
动物一生的心跳都是一个常数，为 15 亿次左右，这在绝大多数哺乳类动物身上都得到了验证。(但这里所说的规律，都是指跨物种的平均规律，是不 能把它随意应用到同一个物种的不同个体上的） 复杂系统的存活时间、活动快慢与系统规模之间的数量关系普遍存在。我们有可能在各式各样的复杂系统中都找到类似的规律。如企业的寿命和规模之间的数量关系 13 代谢与熵产生：秩序回归混乱的本质原因 人类死亡的根本原因，也恰恰就是它维持生命存在的原因，新陈代谢。新陈代谢不仅给生命带来了负熵流，它也是导致器官衰竭，导致个体生命死亡的罪魁祸首。 因为新陈代谢带来的磨损，是生命体老化和死亡的本质原因。复杂系统中普遍存在着新陈代谢，这是复杂系统在一定时间内保持活力的原因，但也注定了复杂系统最终必然衰亡的命运。 和熵产生相对应的，还有一个负熵流，它可以抵抗无序的状态，给系统带来有序。那也就是说，只要有源源不断的负熵流进入系统，系统就不会走向无序，可以维持在有序的状态里。但负熵流的流入，抵抗掉的那部分熵产生，是一种局部效应。【就像空调】 所以一个复杂系统要逃脱死亡，它就必须不断地向外界扩张，让它内部熵减少的环境越来越大。而一旦停止扩张，那外部熵的增加，不管是磨损还是老化，都会开始腐蚀它
14 复杂适应系统：适应性怎样造就复杂性？ 在复杂系统中，个体之间的互动方式可以通过相互适应进化而来。如果个体之间的互动规则能发生适应性的变化，复杂系统就具备了适应和进化的能力，成为复杂适应系统。适应性是创造复杂性的一种重要途径，人类社会、经济系统、生态系统会出现多种多样的新现象，都是它们适应能力的体现。 也就是说，个体为了适应环境，就不得不发生各种各样的适应性变化，而这种个体的变化，又会体现在它们和其他个体的互动规则上，迫使那些和它们发生互动的个体，也必须发生适应性变化。于是，这种适应性的变化就有可能传播到整个系统，引起系统整体翻天覆地的变化。到了系统层级，我们说，这就是整个复杂系统宏观的进化 这就是遗传算法 15 广义进化：生物进化的规律怎样迁移？ 进化不是生物独有的，广义进化的机制也遵从复制、变异和选择。我们可以根据广义进化的这个机制，主动设计具有遗传能力的程序和系统。借助广义进化，复杂适应系统能够实现熵减，维持秩序。 【例如，利用遗传算法，洛杉矶警方开发了一个辅助目击者回忆罪犯脸部特征的程序。一开始，程序会在电脑屏幕上展现出一排各式各样的人脸，目击者会从这些脸中，选一个他认为比较靠近他脑海中罪犯形象的人脸。之后，屏幕上就会出现一组新的脸，而这些脸，都继承了用户上次点选的那张脸的一些面部特征，但又都会略有不同。目击者会再在新的这组脸中，选择一个他认为更靠近目击罪犯的脸。。。】 【卓克.科技参考217 | 遗传算法：怎么把马赛克变成性感图片？提到一个游戏，游戏起步的时候，会给玩家随机生成两张马赛克图片，然后，在两张图下面留一个问题：你认为哪种图更性感呢？】 
经过一万多代的复制，变异和选择，逐渐看到有些模糊的形象 
16 自组织临界：为什么会发生“黑天鹅”事件？ 复杂适应系统在长时间尺度上的变化规律，有“长时间的小规模渐变”和“短时间大规模变迁”并存的特性。短时间的大规模变迁，就是黑天鹅事件。如金融市场的崩盘、战争的突然爆发、国家的政变 沙堆模型定量地模拟了这个过程，沙崩的规模和发生频率，符合数学上的幂律分布曲线，也就是符合“二八准则”。 小沙山上洒沙子，就是让沙子随机落到棋盘的某个格子上， 如果这个过程一直持续，沙子撒下来得足够多，就会从棋盘的边缘上滑到棋盘外面去，棋盘上有源源不断地沙子流进来，又有沙子从边缘流出。当沙子的流入速度等于流出速度的时候，就会达到一种平衡状态，即自组织临界态 了解这个模型，我们可以模仿大坝泄洪的原理，人为地制造释放压力的事件，尽量避免黑天鹅事件的发生。 【卓克.科技参考262 | 危机：人类和恐龙面临的共同难题，里面提到，恐龙灭绝的理论是说，早在希克苏鲁伯小行星撞击地球前，恐龙就已经走在了灭绝的道路上，小行星的撞击只不过是压垮恐龙的最后一根稻草，加剧了灭绝而已。如果这个假说是对的，那么恐龙灭绝就有两个关键因素：第一是物种多样性本身就在快速下降（沙堆模型落沙的过程）不可避免，第二就是小行星撞击地球（沙崩前）】 17 迭代速度：失败了，怎样做可以翻盘 个体的适应性来自它和其他个体、环境之间高频的互动反馈。从失败的教训中，快速获得反馈信息并及时更正策略，是提高成功可能性的关键。 在没有直接反馈的时候，我们可以尽可能地巧妙设计 AB 测试，以快速获取反馈。失败其实不是成功之母，高频反馈、快速迭代才是成功之母。 【这部分最复杂，看不懂。。。】
18 虚拟世界：哪些组织能诞生更高的组织层级？ 一个复杂系统展现出“自我”这个属性的过程，叫“跃迁”。复杂系统想要实现跃迁，必须先具备内嵌虚拟世界。内嵌虚拟世界可以协助复杂系统完成更复杂的任务，比如位置细胞可以帮助大脑定位，战争模拟系统可以帮助军队预演练习。内嵌虚拟世界还可以帮助复杂系统实现更大规模的相互连接，以此诞生更高的组织层级。 19 自复制：做到什么，就可以超越死亡？ 复杂系统在种群层面超越死亡的方式，是实现自我复制。 按冯∙诺伊曼的设想，“自复制机器”包括两大部分：一部分是自复制机器的实体，另一部分是这台机器的设计蓝图。这个基本框架不仅能让复杂系统实现自我复制，还能在稍做修改后，让复杂系统进化。 企业的数字化转型，就是在计算机上形成虚拟层级，实现企业的自复制。 20 自指：机器人会说“我想”，就具备自我吗？ 判断一个复杂系统是不是具备自我的方法，是看它内部是不是有自指结构。自指结构既是构成哥德尔不完备性定理的基础，又是自复制机器的逻辑基础。 把“自指结构”当成判断方法有个好处，就是可以把能说出“我想”的机器人，和真正能表达自己的复杂系统区分开。 21 自模拟机器：什么样的系统具有自我意识？ 意识仿佛一个探照灯，可以照亮外在世界，也可以照亮“意识”自己，照亮自己的探照灯就是自我意识。 自我意识的运作可以在很大程度上由一套简单的装置，也就是摄像机和屏幕来进行模拟。在一个模拟器上加上自指结构，可以构造出一套自我模拟系统，这个自我模拟系统可以看作是自我意识的最小逻辑原型。 无论一个复杂系统有多大，只要它的内部有自我模拟系统，我们就认为它有了自我意识。 
|
