esball国际平台客户端复杂系统科学中心(C3S2)

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在短暂的, 复杂系统科学涉及研究有多少元素产生的行为超出了单独考虑单个元素可能产生的行为. 虽然系统中每个单独组件的行为孤立地支持复杂的动力学, 单个组件相互作用，以支持群体行为和系统动态，远远超出单个组件的可能性.

复杂系统科学是一个快速发展和新兴的领域，本质上是跨学科的. It can be applied to a wide variety of fields including biology; medicine and cognitive science; mechanical, 化学, electrical and civil engineering; physics and astronomy; economics and social sciences. 这些领域的未来研究不仅在于理解给定系统的孤立组件, 而是个体相互作用产生突发群体行为的方式.

与数据挖掘或大数据相比, 其中主要关注的是理解大型数据集中隐藏的模式或结构, 复杂系统科学试图确定因果关系，揭示存在于大规模系统中的普遍性. 因果关系和普遍性是由于同伴和等级的相互作用, 单个系统组件的模式和缩放. 在脑科学等广泛领域都观察到了普遍性, 昆虫聚集, 社会科学与流体动力学.

复杂系统科学进步的关键是数学工具的开发和使用，这些数学工具旨在理解群体行为的结果，而这些结果在单独研究行为个体元素时并不明显. 复杂系统科学的数学工具来自以下领域:

• 信息动力学-元素的相互作用和元素之间的信息流的研究. 特别令人感兴趣的是产生重要行为结果所需的最小信息. 
• 算法复杂性-相对于信息动力学和演化系统的熵是算法复杂性的概念, Komolgorov复杂性和最小描述的概念, 作为对比，复杂的行为往往与简单的设计相反.
• 网络上的结构和动态——大量相互作用的部分可以产生从群体相互作用中产生的行为，这些行为并不隐含在任何一个元素中. 考虑蚁群的集体行为和能力, 从零件的行为来看，这显然是无法理解的. 考虑网络引入了图论的数学, 但在理解网络动力学时，远远不止于此，还有复杂性理论.
• 随机网络的临界性和尺度建模, 关键现象对复杂性的影响以及进化动力学的最新方法都是这个领域的一部分. 像这样, 理解从食物网到经济的相互作用都具有普遍性，可以用包括等级相互作用的科学来理解. 正是这种普遍性的特征导致了复杂系统作为跨这些学科的统一领域.
• 技术细节和工具集-包括动力系统和混沌理论的领域, 网络理论和图论, 信息理论, 热力学和统计力学, 元胞自动机, 信息理论, 包括玻璃在内的活化过程, 分形, 缩放和重整化.