一席:从无序中的有序看复杂中的规律
2022.7.16 南京
崔兴然,东南大学生物科学与医学工程学院副教授


                            
大家好,我是崔兴然,来自东南大学生物科学与医学工程学院。

不知道大家平时有没有观察过鱼在水中是怎么游动的。线性几何告诉我们,如果一群鱼要从一个位置游到另外一个位置,那么两点之间直线最短,最佳的方案应该是直接线性游过去,但是实际上在海洋中结队巡游的鱼群并不是线性游动的。

这是2018年发表在Physical Review Letters上面的一篇文章,它物理建模解释了在海洋中鱼群结队巡游时,会与周围的水流形成非线性的相互作用,形成这么一副非常美丽的动态的画面。

那么什么是非线性作用?我用一个非常简单的民间谚语来解释一下。这个谚语是这样说的,“一个和尚挑水喝,两个和尚抬水喝,三个和尚没有水喝”。

我们假设每个和尚每天挑两桶水,那么三个和尚在一起应该是一天有6桶水,也就是2+2+2=6。但是三个和尚在一起后会产生争吵,每个和尚都觉得自己可以不挑水直接喝水,于是谚语中的三个和尚在一起是没有水喝的。

这个争吵的过程其实是一种非线性的相互作用,这个时候简单的线性叠加关系就不存在了,而结果就变成了2+2+2=0,也就是说如果我只看一个和尚是看不到这个结果的,只有把三个和尚放在一起作为一个整体,才产生了这么一个新的结果,我们叫做涌现性。

基于这样的事实,这样的系统就构成了一个非线性的复杂系统,我们必须要从整体来看这个系统。
……
全文内容链接:过于规律也是不健康的,健康是一种介于有序和无序之间的状态

【评】升维思考后面的底层机制,如⟪规模⟫书里所提到的:“世间万事万物通常都不能按照简单的线性比例缩放。”值得一读的演讲文稿。

过于规律也是不健康的
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