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复杂系统科学发展的5个阶段
Brief History of Complex Systems Science
1. 系统思想的形成:古代—20世纪初。
停留在思想层面,没有具体的理论,没有处理复杂系统的方法和技术。古代中国和古希腊的贡献最大,可惜后来都杯具了。
2. 旧三论 到 系统工程:20世纪初—20世纪中叶。
有了一些具体理论,但没有一个全面的、普适的和强有力的理论,没有一套较为完整的公理系统,就像非相对论情况下的量子力学一样。
6个理论的创始人(或创始人之一):
一般系统论,Karl Ludwig von Bertalanffy (贝塔朗菲),1901-1972。
控制论,Norbert Wiener (维纳),1894-1964。
信息论,Claude Elwood Shannon (香农),1916-2001。
系统工程,Harry H. Goode (古德),1909-1960。
管理科学,Frederick Winslow Taylor (泰勒),1884–1915。
运筹学,Philip McCord Morse (摩尔斯),1903-1985。
3. 新三论 到 非线性科学:20世纪60—70年代。
从不同角度揭示了复杂系统的规律,但离 Complex Systems Science 的终极目标依然遥远。
6个理论的创始人(或创始人之一):
耗散结构理论,Ilya Prigogine (普利高津),1917-2003。
协同学,Hermann Haken (哈肯), 1927-2027。(祝愿他活到100岁)
突变论,René Thom (托姆),1923-2002。
混沌理论,Edward Norton Lorenz (洛伦兹),1917-2008。
分形,Benoit Mandelbrot (曼德勃罗),1924-2010。
超循环理论,Manfred Eigen (艾根), 1927--2027。(也祝愿他活到100岁)
4. 复杂适应系统理论:20世纪80—90年代。
系统可以分为简单系统(比如一对整齐摆放的砖头)和复杂系统(比如说一个细胞),而复杂系统又可以分为适应系统(比如一个人)和非适应系统(比如一个漩涡)。
复杂适应系统没有控制中心,是长期演化的结果,生物和社会系统都是。有的复杂系统并非由于长期演化而形成的,很多物理和化学系统都是。
SFI(Santa Fe Institute, 圣塔菲研究所)是主要代表。
期间Per Bak,Chao Tang,Kurt Wiesenfeld 等人提出了自组织临界理论(self-organized criticality), 好像就这里有中国人的贡献:
Chao Tang(汤超):http://cqb.pku.edu.cn/kxdw/zxjs/251498.shtml
http://cqb.pku.edu.cn/tanglab
5. 复杂网络科学与大数据时代的系统科学:20世纪末至今。
现在还很热,而且会越来越受到关注。
复杂网络的几个大牛:Albert-László Barabási, Duncan J. Watts, Steven Strogatz, Mark Newman, etc.
以前数据不够,不可能完全解密复杂系统。数据量要足够才有可能。
从上面可以看出,再次表明了科学的发展不是均匀的,呈现“爆发”( Bursts)的特点,详见:
(注:我国杰出科学家钱学森也很重视复杂系统科学,是积极推动者。http://baike.baidu.com/view/4213.htm )
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