时下,科学、科普已经成为一个时髦的名词,然而究竟什么是科学,什么又是科学的精神?某人也许是一个很好的Thinker,他对这个世界有一整套完美的描述和认识,然而他是一个科学家么?科学是唯一可信赖的人类思想产物吗?
无疑,科学仅仅是描述这个客观世界的一种方法而已,它本身并没有凌驾于其他思想意识形态之上的意思。例如,任何一种宗教都有一整套对于这个世界的看法,你很难说宗教的那些看法就是错误的。但是,他们的确不是科学的,原因就在于,科学这套描述世界的方法有它自身的特点。
我认为科学世界观仅仅有两个前提:一是试验观察,另一个是逻辑推理。任何一种科学理论都无非来源于观察和严密的逻辑推理,科学崇尚一种绝对客观的精神。反过来讲,任何主观武断的判定,即使它再正确,它也不是科学的。所以我们说很多东方宗教对这个世界的认识也许是正确的,但它不一定是科学的,原因就在于这些东西是以主观体验为基础的。
不过,我们也不要被科学的这两种方法吓住,换个角度讲,科学本身并不是一个异常机械死板的教条主义。他给自由思想以及天马行空留下了广阔的空间。关键就在于我们应如何选择观察和推理。我们都知道,这个世界从某种角度说是一个观察者“看出来”的世界。同样一个事物,你从两种不同的角度去观察就会得出完全不同的结论。同样,在逻辑推理里面也是这样,任何一个公理体系都来源于公理,然而公理的选择是主观的,是允许科学家“天马行空”的。这话说得有些绝对,不过回头看看爱因斯坦当年的创举其实有很多属于奇思妙想的成分。
配有图片和超连接的原文文章请看这里:
http://www.swarmagents.com/complex/complexsys/flow.htm
“流”的探索
张江
2007.8
流动是复杂系统中的普遍现象之一,从看得见的流动,例如:水流、人流;到看不见的流动,如:电流、能量流、热流;再到更加抽象的:货币流、信息流等等,似乎如果一个系统是复杂的,它的内部就一定存在着各种流动。那么是否存在着某个普遍的规律制约着这些流动呢?答案应该是肯定的,虽然这种规律仍然“犹抱琵琶半遮面”,但是近年来有关生态学、非平衡态统计物理的研究已经逐渐逼近它,各种迹象表明,一种统一的可以描述复杂系统中“流动”现象的通用规律即将“横空出世”。我们为什么会衰老和死亡?大象为什么比蟑螂吃得多而繁殖得少?少数大公司为什么能垄断市场?城市的交通网络为什么与动物体内的血管那么相似?也许这些问题最终都能在这套新理论中找到答案。本文的目的就是想引领读者赶上复杂性研究前沿的步伐,亲身体验这些激动人心的科学发现。
本篇文章分为三章: 一、流动与幂律 二、分形输运网络 三、通向理论
一、流动与幂律
1、流量与存量
很早以前就听说过John Holland这个名字了,因为他的遗传算法在国内学术界早已经闻名遐迩。然而,通过阅读《隐秩序》这本书才让我了解到,John Holland的学术贡献不仅仅是遗传算法这样一个比较狭窄的算法领域,而是一个全新的学科复杂适应系统CAS,甚至是一种西方科学思想的全新世界观:一种进化的、适应性的、柔性的世界。
1、基本元素
纽约市中心的普通的一天,小女孩彼得逊走进了她喜欢的商店,直奔一排货架,毫不犹豫地拿起了一瓶她喜欢吃的腌鲱鱼……。然而小女孩从不用担心她喜欢的东西不在那,因为全世界的超级市场几乎都可以精确地把居民需要的成千上万的形形色色商品送到市场中、货架上。也许我们对这一现象早已经司空见惯,然而仔细思考里面却存在着一个很大的谜题:是谁安排了这一切呢?是什么机制使得那么多商品恰到好处地供应到货架上?经济系统为什么可以自发调节?
从这样一个司空见惯的小事情,John Holland开始引领我们进入了CAS(复杂适应系统)的世界。接下来,Holland开始展现它非凡的知识和才华,从免疫系统到神经网络,从股票市场到热带雨林。哇,原来CAS的胃口这么大,它面向的不再是一两个数学定理的证明和无穷、繁琐的生物学实验,而是我们这个大千世界,一个几乎涉猎所有学科的广阔学术空间。
现在在很多领域中的研究都不能避开von Neumann这个人,然而,这个人在中国大众中的普及程度估计比不上霍金、纳什。在计算机等级考试中,我们都背过,第一个发明电子计算机的人是冯诺依曼,但他在其他领域的贡献就很少为大众所知了。
他是博弈论的创始人,人工生命的理论先行者,计算机的发明人,甚至也是复杂性理论的先行者。他还有很多很多洞察是不为人知的,真的感觉他的思想太超前了。
这篇文章是wolfram (Mathematica软件的作者,A New kind of Science的创始人)写的纪念von Neumann的文章,共勉吧。
John von Neumann's 100th Birthday
Today (December 28, 2003) would have been John von Neumann's 100th birthday---if he had not died at age 54 in 1957, and that gives me an excuse today to write a little about him. (I would have liked to spend longer on this, but December 28 only lasts so long, and I have many other things to do.)
I've been interested in von Neumann for many years---not least because his work touched on some of my most favorite topics. He is mentioned in 12 separate places in my book---second in number only to Alan Turing, who appears 19 times. (See www.wolframscience.com/nks/index/names/t-z.html.)
I always feel that one can appreciate peoples' work better if one understands the people themselves better. And from talking to many people who knew him, I think I've gradually built up a decent picture of John von Neumann as a man.
He would have been fun to meet. He knew a lot, was very quick, always impressed people, and was lively, social and funny.
《复杂》导读
作者:米歇尔.沃尔德洛普 翻译:陈玲
出版:三联书店
《复杂》这本书的出版可以说给中国的学术界打开了一扇窗子,让我们真正的了解了国外的复杂性科学。有人称《复杂》这本书是复杂性科学的“圣经”我看也一点不为过。《复杂》类似于纪实小说,读起来轻松愉快,然而这也许会让不熟悉的人摸不到头脑,因为单单从每一章的标题根本读不出来这一张所要讲述的主要内容。事实上,《复杂》叙述的学术内容涵盖了经济、生命、计算机、物理、哲学等等多门学科、多个层面。我再次做一个总结,方便大家阅读,并在相应的章节找到自己最想要的东西。
1、爱尔兰的英雄
主要叙述阿瑟(Brian Arthur)的故事,包括他的报酬递增率,以及新经济学上的一些洞见,还有对新古典经济学关于最优化经济人的质疑。当然文中也介绍了他的一些个人经历和科研成果。从这章你会体会到一场革命即将来临,这是一个非常好的复杂科学的切入点。如果你感兴趣的领域是经济学,并同样感受到新古典经济学的不足之处,那么这章一定要看。
2、老师倒戈
主要叙述考温、盖尔曼这些权威的物理学家、诺贝尔奖获得者是如何萌发研究跨学科的想法并筹建圣塔菲研究所的。其中包括了这些专家对自己以前研究方法的质疑,他们称新兴的方法为复杂系统方法。文中还介绍了一些物理学的知识。如果你对物理学感兴趣,建议看这章。
3、造物主的秘密