系统科学概论

狄增如

目录

  • 1 导论
    • 1.1 从金融市场谈起
    • 1.2 有效市场假说以及经济学的革新
    • 1.3 系统及其涌现性
    • 1.4 系统科学
    • 1.5 国际发展
    • 1.6 国内发展以及北京师范大学
    • 1.7 作业试题
  • 2 自组织理论
    • 2.1 科学的发展
    • 2.2 生命是什么
    • 2.3 时间反演对称
    • 2.4 热力学第二定律
    • 2.5 自组织现象
    • 2.6 自组织理论的要点
    • 2.7 自组织理论方法
    • 2.8 作业试题
  • 3 动力学与混沌
    • 3.1 动力学描述的普遍性
    • 3.2 动力学建模
    • 3.3 动力系统定性分析
    • 3.4 动力系统数值方法
    • 3.5 Logistic映射
    • 3.6 Lorenz系统
    • 3.7 作业试题
  • 4 元胞自动机
    • 4.1 初等元胞自动机
    • 4.2 初等元胞自动机的行为
    • 4.3 交通流的NS模型
    • 4.4 DLA模型
    • 4.5 砂堆模型与自组织临界
    • 4.6 自然界中的幂律分布
    • 4.7 作业试题
  • 5 多主体建模方法
    • 5.1 多主体建模方法
    • 5.2 鸟群飞行
    • 5.3 Shelling隔离模型
    • 5.4 少数者博弈模型
    • 5.5 作业试题
  • 6 分形
    • 6.1 混沌和数学中的分形
    • 6.2 英国的海岸线有多长？
    • 6.3 Mandelbrot集合
    • 6.4 分形维数
    • 6.5 分形——不规则分形的箱覆盖法
    • 6.6 混沌与分形小结
    • 6.7 作业试题
  • 7 复杂网络
    • 7.1 复杂网络研究-意义及问题
    • 7.2 复杂网络结构度量
    • 7.3 小世界网络
    • 7.4 无标度网络
    • 7.5 社团结构-定义
    • 7.6 社团结构的划分方法
    • 7.7 社会网络的空间结构
    • 7.8 网络结构演化模型-BA模型
    • 7.9 网络结构与功能研究简介
    • 7.10 疾病传播的动力学模型
    • 7.11 网络上的SIS和ISR模型
    • 7.12 博弈与囚徒困境
    • 7.13 网络上的博弈行为
    • 7.14 作业试题
  • 8 小结-复杂系统中的简单规律
    • 8.1 探索复杂性的核心科学问题
    • 8.2 探索复杂性的目标
  • 9 系统科学讲座
    • 9.1 心脏动力学
    • 9.2 网络空间结构
    • 9.3 人群移动
网络结构与功能研究简介

网络的结构与功能



网络上的动力学行为和过程

●动力系统：自旋、振子或混沌的同步、可激发系统

●传播过程：信息传播与拥堵、网络搜寻、运输过程、疾病传播、谣言的传播、舆论形成

●博弈与其他社会行为：囚徒困境、少数者博弈

●其他过程：电力网的级联失效等

社会网络发端于对群体行为的研究

在1932年的秋天，在纽约州北部的哈德森女子学校出现了流行逃跑。在仅2周的时间里，14个女孩子逃走。


幸福是可以传播的！

     Fig 1 . Happiness clusters in the Framingham social network. Graphs show largest component of friends, spouses, and siblings at exam 6 (centred on year 1996, showing 1181 individuals) and exam 7 (year 2000, showing 1020 individuals). Each node represents one person (circles are female, squares are male). Lines between nodes indicate relationship (black for siblings, red for friends and spouses). Node colour denotes  mean happiness of ego and all directly connected (distance 1) alters, with blueshades indicating least happy and yellow shades indicating most happy (shades of green are intermediate)