简介:鉴于直接以一般复杂系统为研究对象探讨其运行机制,难度太大,本文提出借助一类具体的复杂系统——具有群集智能涌现特性的生物蚁群和鸟群系统的行为规律研究,作为认识一般复杂系统运行机制的桥梁和过渡。在论述蚁群觅食、蚁群墓地构造、蚁群劳动分工和鸟群觅食这几类典型的群集智能行为的生物学原型的基础上,深入分析了群集智能的系统特征和所蕴涵的分布式、自组织和正反馈等重要特性,并给出了翔实的论述说明。进而根据文中阐述的群集智能特性,从多个方面概括总结了其对复杂系统研究的意义,包括揭示复杂系统的运行机制、促进人脑复杂性的研究、推进组织管理模式的创新和提升智能科学的发展水平。最后对群集智能目前存在的问题和今后有待研究的课题进行了总结和展望。
简介:耦合的生物化学系统、神经网络、相互作用的群居物种、互联网和万维网只是由大量高度相互连接的动态个体组成的系统的少数几个例子。获取这类系统的全局特征的首选方法是建立图模型——图中的点代表动态个体,边代表个体间的相互作用。一方面,科学家们需要处理结构问题如刻画一个复杂连线体系的拓扑结构、揭示建立在现实网络基础上的统一原理,以及完善模型从而模拟网络的增长和复制网络结构特性;另一方面,在研究复杂网络动力学时会产生许多相关问题,例如研究一个大的动态系统如何通过复杂连接的相互作用来表现集体行为的。我们回顾了近来在研究复杂网络的结构和动力学方面的主要概念以及取得的结果,总结了这些思想在许多不同学科包括从非线性科学到生物学、从统计力学到医药学以及工程学等领域的有关应用。