复杂系统和简单系统的基本区别.pdf

______________________________________________________________________________________________________________ 1 、 复杂系统和简单系统的基本区别在哪里？举出两个生活或科研的具体例子，来说明复 杂系统进化的基本模式，并说明其中体现了复杂系统的哪些特点。 复杂系统（ complex system ）是具有中等数目基于局部信息做出行动的智能性、自适 应性主体的系统。复杂系统是一个很难定义的系统，它存在于这个世界各个角落。 如此，我 们也可以这样定义它 : 1. 不是简单系统，也不是随机系统。 2. 是一个复合的系统，而不是纷繁的系统。 3. 复杂系统是一个非线性系统。 4. 复杂系统内部有很多子系统， 这些子系统之间又是相互依赖的，子系统之间有许 多协同作用，可以共同进化。在复杂系统中，子系统会分为很多层次，大小也各不相同。 复杂系统是由要素有机联系组成 , 含有等级结构 , 具有独立功能特性的动态体系 , 是 一个开放的、远离平衡态的系统 , 具有自组织性、 自相似性、 随机性的非线性系统 , 是 无序性和有序性的对立统一。 复杂系统和简单系统的区别在于，简单系统是死的，没有进化的，组分少，线性的， 可还原的。比如微积分、牛顿力学、热力学的研究对象。复杂系统是活的，进化的， 3 个 以上组分形成的非线性的耗散结构。 比如细胞、 生物体、 大脑、 社会、 城市和生态系统等。 哈肯在普利高津耗散结构理论的基础上 , 并吸取了信息论、 突变论、 控制论的新成 果 , 研究了系统如何能够自发地产生一定的有序结构 , 进一步提出了系统在演化过程中从 无序到有序转变的共同规律 ,创立了协同学。 协同学指出 : 一个系统从无序向有序转化 , 不 在于热力学平衡还是不平衡 , 也不在于离平衡态有多远 , 而关键在于一定条件下 , 它是子系 统之间通过非线性的相互作用 就能够产生时空有序结构 , 这种协同现象和相干效应必须是 在开放系统中产生的。 复杂系统的进化模式是一个不断远离平衡态的过程。它的进化模式和库恩的科学进步 的结构类似。由最初的负反馈维持的稳定态在正反馈的推动下达到另一种更高层次的稳 态，如此不断远离平衡态，一步一步地向高层次进化。拿我们日常生活中的手机为例，从 最初只有通话和发短信的功能演化到现在的上网、看视频、玩游戏等多项功能。它具有秩 序和混沌的双重特点。首先，它有一定的秩序。打开某一个软件，那个对应的软件就会打 开，而其他的软件则处于关闭状态，不会自动打开，这就体现了有序性，一个复杂性系统 不管表现出如何复杂的行为，它总是有着潜在的秩序。其次，它有混沌的特点。智能手机 的复杂行为并非出自其复杂的基本结构， 而是由许多独立的甚至相当简单的单元的相互作 精品资料 ______________________________________________________________________________________________________________ 用形成的，它的控制力是相当分散的。 另外，以我不良的生活习惯为例。在大学时，曾经有一段时间，我很颓废，每天几乎 都是吃饭睡觉打游戏，不去上课，也不与外界交流。将近一个月的时间里，我都处于这样 一个平衡的稳定状态。突然有一天朋友拉着我听了一场关于成功的讲座，强烈刺激了我的 斗志。我告诉自己，不能再这样碌碌无为地混下去，我一定要改变。所以我开始变得勤奋 起来， 努力学习， 最终期末我考了全班男生的第一名。