複雜性科學關鍵詞詞雲
複雜性科學是採用大數據、人工智能、複雜網絡、統計物理等多學科交叉綜合的方法，研究各類複雜系統（包括互聯網、社會經濟系統、生命生態系統、腦與認知系統、物理化學系統等）的一門新興學科。
集智俱樂部為你精心挑選了複雜性科學領域的科普、教材、專著讀物，共 20 本，補全你的複雜性科學知識地圖！
複雜性科學入門+進階書單
帶你深入複雜性研究領域
書目一覽：
- 《複雜：一門誕生於秩序與混沌邊緣的學科》
- 《複雜》
- 《規模：複雜世界的簡單法則》
- 《隱秩序：適應性造就複雜性》
- 《鏈接：商業、科學與生活的新思維》
- 《宇宙為家》
- 《從存在到演化》
- 《預知社會 : 群體行為的內在法則》
- 《失控 : 全人類的最終命運和結局》
- 《哥德爾、艾舍爾、巴赫：集異璧之大成 》
- 《系統科學》
- 《網絡，群體與市場》
- 《網絡科學引論》
- 《從拋物線談起》
- 《熱力學與統計物理》
- 《複雜性與臨界現象》
- 《信息論基礎》
- 《非線性動力學與混沌》
- 《隨機方法手冊》
- 《A New Kind of Science》
複雜：一門誕生於秩序與混沌邊緣的科學
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/1030898
出版社: 生活·讀書·新知三聯書店
出版年: 1997-04
頁數：505
分級：入門，經典，故事
推薦語：詳細：介紹聖塔菲研究所早期開山鼻祖的故事，詳細介紹了複雜性科學的精神。
說明：集智俱樂部曾多次推薦本書，其中譯版於 1997 年由三聯出版社出版，印數不到一萬冊，後無再版。有需求請自尋中英文資源，並期待再版吧~
這部書敘述一群美國科學家如何開創“21世紀的科學”的故事，對正在形成的科學的複雜體系做了深入淺出的描述。介紹了“一場新的啟蒙運動”。
它為我們講述了美國的一些不同領域的科學家們越來越無法忍受自牛頓以來一直主導科學的線性和還原的思想束縛。他們在各自領域發現，這個世界是一個相互關聯和相互進化的世界，並非線性發展的，並非現有科學可以解釋清楚的。他們認為這個世界上不僅存在著混沌，也存在著結構和秩序，他們逐漸將自己的新發現和新觀點聚集起來，共同努力形成對整個自然界，對人類社會的一個全新的認識。
複雜
複雜
圖書鏈接： https://book.douban.com/subject/6749832/
出版社: 湖南科學技術出版社
出版年: 2011-8-1
頁數：409
分級：入門，科普，經典
推薦語：作為侯世達的高徒，米歇爾從計算理論和人工智能的角度重新表述了複雜性。
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?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？是什麼在引導免疫系統、互聯網、全球經濟和人類基因組等自組織結構？
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、人工智能、計算、遺傳、信息處理等領域的關係。
規模: 複雜世界的簡單法則
規模: 複雜世界的簡單法則
圖書鏈接： https://book.douban.com/subject/30244461/
出版社: 中信出版社
出版年: 2018-6-1
頁數：568
分級：入門，大師，科普
推薦語：物理學家傑弗裡·韋斯特利用規模法則（scaling law）這個獨特視角統一看待生命與死亡，城市與公司，並初步建立起了統一框架。
享譽全球的複雜系統性科學研究中心聖塔菲研究所前所長傑弗裡•韋斯特潛心研究數十年，經過反覆試驗和求證，終於找到了解構複雜世界的簡單邏輯——規模法則。在韋斯特眼中，規模成為衡量世間萬物的不變標準，利用規模法則，複雜世界變得可量化、可預測、清晰明瞭且極度統一。
《規模》將幫助你重新思考生命、認識自身、瞭解你的生活與工作，並告訴你複雜世界其實充滿簡單的邏輯，只要跳脫思維框架，打破學科限制，你就會重新看清你周遭的一切。
隱秩序：適應性造就複雜性
隱秩序：適應性造就複雜性
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/6797698/
出版社: 上海世紀出版集團
上海科教出版社出版年: 2011-8
頁數：168
分級：入門，大師，經典
推薦語：遺傳算法之父約翰霍蘭在本書中首次強調了適應性在複雜性中的作用，並將複雜適應系統看作是積木塊的拼接組合，同時積木又可以形成層級結構。
作為遺傳算法之父和複雜性科學的先驅者之一，霍蘭從一開始就處於複雜適應系統（CAS）這一新興研究領域的中心。
這部里程碑式著作為這一嶄新領域首次提供了一種協調一致的綜合，展示了霍蘭的獨特洞見。《隱秩序:適應性造就複雜性》強調尋找支配CAS行為的一般原理，注重擴展眾多科學家的直覺。書中提供了一個適用於全部CAS的計算機模型。霍蘭通過描述我們能夠做什麼，總結了如何增強對CAS的理論認識。他提出的若干理論方法，可以指導人們對付耗盡資源、置我們世界於危險境地的棘手的CAS問題。
鏈接：商業、科學與生活的新思維
鏈接：商業、科學與生活的新思維
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/24862722/
出版社: 浙江人民出版社
出版年: 2013-8-1
頁數：369
分級：入門，科普，經典
推薦語：複雜網絡研究權威巴拉巴西的經典著作，回顧了網絡科學的研究歷史，解釋了“富者愈富”的無標度網絡背後的機制，為理解生命和社會提供了嶄新視角。
巴拉巴西在書中追溯了網絡的數學起源，分析了社會學家在此基礎上得出的研究成果，最後提出自己的觀點：我們周圍的複雜網絡，從雞尾酒會、恐怖組織、細胞網絡、跨國公司到萬維網，等等，所有這些網絡都不是隨機的，都可以用同一個穩健而普適的架構來刻畫。這一發現為我們的網絡研究提供了一個全新的視角。
本書敘事生動，充滿真知灼見，它使我們認識了許多現代社會的“製圖師”，這些人正在多個科學領域研究繪製網絡地圖，在超級計算機的幫助下，他們正一步步揭示出社會關係網絡、企業和細胞等擁有的相似性其實超出了它們之間的差異。他們的發現為我們提供了了解自己周圍相互連接的世界的重要的新視角。
宇宙為家
宇宙為家
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/1120732/
出版社: 湖南科學技術出版社
出版年: 2004-4
頁數：369
分級：科普，大師，經典
推薦語：宇宙為家是從生物學的視角闡述複雜性，混沌邊緣，湧現與自組織等概念的典範。
一道分子湯裡產生了生命，最終進化出我們今天見到的生物圈。不管我們談論的是分子和分子如何協作組成了細胞，還是生物體跟生物體如何協作組成了生態系統，還是買方與賣方如何協作組成了市場和經濟形態，我們都會發現一些理由使我們相信，光有達爾文主義是不夠的；相信我們今天看到的世界不僅僅起源於自然選擇。
從存在到演化
從存在到演化
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/2112914/
出版社: 北京大學出版社
出版年: 2007-01-01
頁數：226
分級：入門，大師，經典
推薦語：普利高津可謂是從動力系統和熱力學研究複雜性科學的先驅。熱力學，時間之箭，混沌在這本書中完美融合。
本書試圖回答自然界是怎樣演化發展的。作者根據耗散結構理論等非平衡自組織理論的成果，結合當代科學的其他新成果，並放到科學史和文化史中進行考察，指出自然系統從混沌到有序、從已有的有序演化到新的有序的過程，是“活”物質的自組織過程。
作者志在把熱力學嵌入到動力學之中，重新發現時間的意義，進而消除物理學和生物學的對立，把自然科學和人文科學、西方文化和東方文化結合起來，在更高的起點上建立起人與自然的新聯盟。
預知社會 : 群體行為的內在法則
預知社會 : 群體行為的內在法則
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/4908898/
出版社: 當代中國出版社
出版年: 2010-7
頁數：405
分級：入門，科普，經典
推薦語：社會物理與經濟物理是複雜性科學在社會科學大背景下的一個分支，預知社會是對這個領域的全面性介紹。
在紛繁的社會生活中，個體的行為是無法預知的，但是，當個體數量達到一定程度時，群體的行為反而表現得有章可循，於雜亂中顯現秩序和穩定。這是為什麼呢？
圍繞這一問題，作者從統計物理、生物化學等自然科學中探尋其中的緣由，發現了自然與社會之間奇妙的結合點，以及它們共同的法則。從細菌生長的形態到交通流的運行，從流體相變到政治結盟，從電腦網絡到市場交易，等等，莫不於紛繁多樣中遵從一致的奇妙規則。
失控 : 全人類的最終命運和結局
失控 : 全人類的最終命運和結局
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/5375620/
出版社: 新星出版社
出版年: 2010-12
頁數：707
分級：入門，經典
推薦語：失控是站在旁觀者的視角介紹複雜性科學最全面和精彩的一本書。
這是一部思考人類社會（或更一般意義上的複雜系統）進化的“大部頭”著作，對於那些不懼於“頭腦體操”的讀者來說，必然會開卷有益。
《失控》成書於1994年，作者是《連線》雜誌的創始主編凱文·凱利。這本書所記述的，是他對當時科技、社會和經濟最前沿的一次漫遊，以及藉此所窺得的未來圖景。
書中提到並且今天正在興起或大熱的概念包括：大眾智慧、雲計算、物聯網、虛擬現實、敏捷開發、協作、雙贏、共生、共同進化、網絡社區、網絡經濟，等等。說它是一本“預言式”的書並不為過。其中必定還隱藏著我們尚未印證或窺破的對未來的“預言”。
哥德爾、艾舍爾、巴赫：集異璧之大成
哥德爾、艾舍爾、巴赫：集異璧之大成
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/1291204/
出版社: 商務印書館
出版年: 1997-5
頁數：1053
分級：大師，經典，深度
推薦語：GEB是一本奇書，它完美地用高超的文學技巧向我們的心智展現了複雜性中的本質困惑——湧現，整體論，還原論，自我的本質究竟是什麼？如果你沒有對這些問題產生困惑，那你就沒有真正理解它們。
集異璧－GEB，是數學家哥德爾、版畫家艾舍爾、音樂家巴赫三個名字的前綴。《哥德爾、艾舍爾、巴赫書：集異璧之大成》是在英語世界中有極高評價的科普著作，曾獲得普利策文學獎。
它通過對哥德爾的數理邏輯，艾舍爾的版畫和巴赫的音樂三者的綜合闡述，引人入勝地介紹了數理邏輯學、可計算理論、人工智能學、語言學、遺傳學、音樂、繪畫的理論等方面，構思精巧、含義深刻、視野廣闊、富於哲學韻味。
系統科學
系統科學
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/1322872/
出版社: 上海科技教育出版社
出版年: 2000-1 頁數: 413
分級：教材，基礎，經典
薦書語：該書較為全面系統地介紹了系統科學的各個分枝，是入門必讀讀物。
《系統科學》全面介紹了系統科學的基礎理論、應用理論和工程應用，重點是基礎理論的內容。《系統科學》系統闡述了對各類系統的結構、功能和演化有普適意義的動力學系統理論(包括分岔、混沌等)、自組織理論、隨機性理論，以及簡單巨系統、複雜適應系統、開放的複雜巨系統的理論，對信息論、控制論、運籌學、系統工程方法論等系統工程技術作了簡要介紹。
網絡、群體與市場
網絡、群體與市場
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/6885949/
作者: 大衛·伊斯利 / 喬恩·克萊因伯格
出版社: 清華大學出版社
出版年: 2011-10-1
頁數: 511
分級：教材，基礎，經典
薦書語：該書利用系統科學工具包括複雜網絡、博弈論等研究社會經濟系統問題。
本書是本科生的入門教材，同時也適合希望進入相關領域的高層次讀者。它從交叉學科的角度出發，綜合運用經濟學、社會學、計算與信息科學以及應用數學的有關概念與方法，考察網絡行為原理及其效應機制。以深入淺出的方式描述了在網絡的作用下正在浮現與發展起來的一些交叉學科領域，討論了社會、經濟和技術領域相互聯繫的若干基本問題。本書是一本帶你跨入信息科學和社會科學交叉領域研究之門的優秀參考書。
網絡科學引論
網絡科學引論
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/25970086/
出版社: 電子工業出版
出版年: 2014-1-1
頁數: 487
分級：進階，教材，經典
薦書語：該書為複雜網絡的進階教材，全面而系統。
網絡科學大牛 Mark Newman 作品，剛剛更新至第二版，第一版有中譯本。
作者憑藉在計算機、信息論、物理等相關學科的深入研究和豐富經驗，系統地分析和論述了網絡作為一門科學理論如何應用在現實生活中的方方面面。全書分為5部分，討論了目前科學研究中的網絡類型和用以確定其結構的各種技術，介紹了研究網絡的基本數學理論及用以量化網絡結構的各類測度與參數，描述了有效分析網絡數據的計算機算法，以及有助於預測網絡系統行為並理解其生成和演化過程的網絡結構數學模型，最後給出了網絡上的一些動力學過程，如社會網絡中的疾病傳染或計算機網絡上的搜索過程。
從拋物線談起
從拋物線談起
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/25929253/
副標題: 混沌動力學引論(第2版)
出版社: 北京大學出版社
出版年: 2013-10-1
頁數: 164
分級：進階，經典
薦書語：該書可作為系統動力學的入門讀物。
著名理論物理、計算物理學家郝柏林教授的作品。本書藉助於拋物線映射這一很初等的工具，介紹混沌動力學的一些最基本的概念和方法。全書計分七章，即：最簡單的非線性模型，拋物線映射，倍週期分岔序列，切分岔，混沌映射，吸引子的刻劃，過渡過程。本書深入淺出，圖文並茂，文獻豐富。可供理工科大學教師、高年級學生、研究生、博士後閱讀，也可供自然科學和工程技術領域中的研究人員參考。
熱力學與統計物理學
熱力學與統計物理學
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/1968023/
出版社: 北京大學出版社
出版年: 2007-1
頁數: 637
分級：教材，基礎
薦書語：熱力學和統計物理是步入複雜性科學大門的必備知識。
熱力學及其引申的統計物理是另外一個研究系統和複雜性的分支，思想來源於10世紀的熱力學以及後來的玻爾茲曼、吉布斯統計物理再到後來的普利高津的耗散結構論，這一分支可歸結為對一類熱、熵、流等現象的研究。
複雜性和臨界狀態
複雜性和臨界狀態
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/1974638/
出版社: 復旦大學出版社
出版年: 2006-11
頁數: 392
分級：教材，基礎
薦書語：詳細講述了臨界、相變、標度律等入門複雜性科學的基本概念。
《複雜性和臨界狀態》是作者在從2000年開始給倫敦帝國理工學院研究生講授統計力學的講稿基礎上形成的。
複雜性是21世紀的重點研究課題之一，而臨界狀態則是統計物理中已有相當深入研究的一個分支，《複雜性和臨界狀態》旨在採用統計力學的方法，以滲濾和伊辛模型為範例，討論突破複雜性研究的途徑。
信息論基礎
信息論基礎
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/2305237/
作者: Thomas M. Cove
出版社: 機械工業出版社
出版年: 2008-1
頁數: 439
分級：教材，經典
薦書語：掌握信息論中的相關概念是橫跨統計物理與計算科學的必備知識。
《信息論基礎》(原書第2版)是信息論領域中一本簡明易懂的教材。主要內容包括：熵、信源、信道容量、率失真、數據壓縮與編碼理論和複雜度理論等方面的介紹。《信息論基礎》(原書第2版)還對網絡信息論和假設檢驗等進行了介紹，並且以賽馬模型為出發點，將對證券市場的研究納入了信息論的框架，從新的視角給投資組合的研究帶來了全新的投資理念和研究技巧。
非線性動力學與混沌
非線性動力學與混沌
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/27049323/
作者: Steven H. Strogatz
出版社: 機械工業出版社
出版年：2016-10-1
頁數：496
分級：教材，進階，大師
薦書語：該書較為系統全面地介紹了系統動力學與混沌的相關知識。
Steven Strogatz 教授是美國藝術與科學院院士，康奈爾大學應用數學系 Schurman 講席教授，國際非線性動力學專家。本書是他的經典入門教材，試圖建立一個非線性系統動力學的學科框架，已經更新至第三版，第二版有中譯本。
Handbook of Stochastic Methods
Handbook of Stochastic Methods
（隨機方法手冊）
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/10257827/
副標題: for Physics, Chemistry and the Natural Sciences
作者: Crispin Gardiner
出版社: Springer
出版年: 1994-1-1 頁數: 442
分級：教材，進階，工具書
薦書語：隨機過程是連接系統動力學與統計物理的中間紐帶，是分析複雜系統的必備工具。
如何理解複雜系統中的隨機過程？這本書系統地以簡單的語言介紹了馬爾科夫系統基礎、隨機微分方程、Fokker-Planck 方程、逼近方法和 quatum-mechanical 馬爾科夫過程等。這本也包含了關於各種系統形式的民間傳說，適合作為參考。
A New Kind of Science（一種新科學）
A New Kind of Science（一種新科學）
圖書鏈接：https://book.douban.com/subject/1468622/
作者: Stephen Wolfram
出版社: Wolfram Media Inc
出版年: 2002-5
頁數: 1197
分級：進階，深度，拓展
薦書語：該書可作為計算理論、元胞自動機、多主體模擬的參考讀物。
一本上千頁，至今未成功翻譯成中文的神書。什麼是計算？簡單如何定義複雜，如何產生隨機，如何理解計算等價性？元胞自動機如何應用於計算機、人工智能等領域？這本書都給瞭解答。作者是 Mathematica 軟件之父，Wolfram 語言發明人，元胞自動機資深研究者。
以上書目僅代表集智編輯部意見，歡迎評論推薦你心目中的複雜性科學好書！
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2020，繼續複雜！
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