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前言 1

第1章复杂性科学 7

1.1范式转变 9

1.2科学模型的轴线 10

1.3不同的模型用于不同的目的 11

1.4复杂的工程 12

1.5复杂性思维 13

第2章图 16

2.1图是什么 16

2.2 NetworkX 18

2.3随机图 20

2.4生成图 21

2.5连通图 22

2.6生成ER图 24

2.7连通的概率 26

2.8图论算法分析 27

2.9练习 29

第3章小世界图 31

3.1 Stanley Milgram 31

3.2 Watts和Strogatz 32

3.3环格 33

3.4 WS图 34

3.5集聚 36

3.6最短路径长度 37

3.7 WS实验 38

3.8这是什么样的解释 40

3.9广度优先搜索 41

3.10 Dijkstra算法 43

3.11练习 45

第4章无标度网络 48

4.1社交网络数据 48

4.2 WS模型 51

4.3度 51

4.4重尾分布 53

4.5 Barabasi-Albert模型 55

4.6生成BA图 57

4.7累积分布函数 58

4.8解释模型 61

4.9练习 62

第5章元胞自动机 64

5.1一个简单的CA 64

5.2 Wolfram的实验 65

5.3 CA的分类 66

5.4随机性 67

5.5确定性 68

5.6宇宙飞船 70

5.7普遍性 71

5.8可证伪性 73

5.9这是一个什么样的模型 74

5.10 CA的实现 75

5.11互相关 77

5.12 CA表 79

5.13练习 79

第6章生命游戏 82

6.1 Conway的生命游戏 82

6.2生命模式 83

6.3 Conway的猜想 85

6.4现实主义 86

6.5工具主义 88

6.6生命游戏实现 89

6.7练习 91

第7章物理建模 93

7.1扩散 93

7.2反应-扩散 94

7.3渗透 97

7.4相变 99

7.5分形 101

7.6分形和渗透模型 103

7.7练习 104

第8章自组织临界性 106

8.1关键系统 106

8.2沙堆 107

8.3实施沙堆 108

8.4重尾分布 110

8.5分形 112

8.6粉红噪声 116

8.7沙堆的声音 117

8.8还原论和整体论 119

8.9 SOC、因果关系和预测 121

8.10练习 122

第9章基于智能体的模型 125

9.1 Schelling模型 125

9.2 Schelling模型的实现 126

9.3种族隔离 129

9.4 Sugarscape 130

9.5财富的不平等 132

9.6实现Sugarscape 134

9.7迁移与波动特性 136

9.8涌现 137

9.9练习 138

第10章兽群、鸟群和交通堵塞 141

10.1交通堵塞 141

10.2随机扰动 144

10.3 Bold 145

10.4 Boid算法 146

10.5仲裁 149

10.6涌现和自由意志 150

10.7练习 151

第11章进化 153

11.1模拟进化 154

11.2适应度景观 155

11.3智能体 156

11.4模拟 157

11.5无差别 158

11.6进化的证据 159

11.7生存差异 161

11.8突变 162

11.9物种形成 165

11.10总结 167

11.11练习 168

第12章合作进化 169

12.1囚徒困境 169

12.2 Nice的问题 170

12.3囚徒困境的比赛 172

12.4模拟合作进化 173

12.5Tournament类 175

12.6模拟 176

12.7结果 178

12.8结论 181

12.9练习 182

附录A阅读列表 185

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