简介

精彩点评

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  Song JY

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  一本教科书。教科书是解答why，而不仅仅是what。读过一些复杂性理论的书籍，基本都是现象级推理解析，而读了这本书，我似乎才刚刚在复杂性理论的边缘抓住了一个扶手。 读完总结的一个同步模型如下： 在一个非线性系统中，存在庞大的振子，振子要发生同步的条件之一是大部分具备相似性，可以用灵敏度函数和影响度函数来描述其相似度，另外一个是启动阈值，就是周边振子可以启动跟随的阈值，符合条件时，系统中振子开始同步，但是这种同步不是无限向上，当其中少量振子到达某个阈值时会感受到压力，于是会产生向下的相移，这种相移又会引发其他振子跟随同步，引发的后果可能是崩塌。系统中少量不具备启动阈值的振子，不会与系统同步。我从中看到了这种从同步到崩塌周期上半部分秩序的体现。 这种宇宙中的同步，从萤火虫闪光，相邻钟摆，脑电波，人体睡眠周期，激光，超导量子，电网，到小世界网络，股票市场，风尚流行。从生物到非生物，我们都能看到同步这个秩序的发生。 引申到现实中可见的例子，股票市场是一个典型的非线性自组织系统，这个市场中投资者的同步和崩溃是常常可见。牛市是众多投资者的同步，熊市是系统的崩溃。每个交易者就是一个振子，振子的相似度，也就是生态结构是影响系统运行的首要因素，A股大起大落一个重要的原因就是散户数量占到70%左右，这部分振子是典型的后来从众者。用同步原理基本就可以解释K线起伏了，在上升过程中，先行振子带领从众振子进入同步状态，但是到达一个位置，先行振子感受到顶部的压力（也就是群众的疯狂已经超出了理性的极限阈值），于是产生相移，引发崩溃下降，在A股中，先行振子基本都是公募基金，从众振子基本是散户。分析下降的过程中，作者写了有两个崩溃点，第一个崩溃点是由不稳定的弱集群组成，到第二个崩溃点，如果底部的振子连接性弱，会进入崩溃，如果连接性强，单个振子的行为影响就比较小，系统开始稳定，也就是在真正的底部，连接性强意味着大部分持仓者要具备一致的底部共识。局部的同步，延伸到大的同步。这就是股市波浪线。系统中还有少部分阈值比较高的振子，不会跟随系统同步。这么分析，在这个系统中有三种振子，第一种是同步的引领者和终结者（也可以称为逆行者），第二种是中途加入的从众者，第三种是不加入同步的振子。从理论上来说，第二种是最困难的，因为完全是通过参照其他众多振子的行为来决定，但是因为对同步程度无法有确切依据（成交量可以作为参照之一），因此何时加入何时退出没有理论值。而第一种就是在别人恐惧时我贪婪，别人贪婪时我恐惧，这里需要价值分析作为理论依据。这么说巴菲特的投资理念是可以在同步秩序中找到理论支撑的。对于第三种振子，如果是在一个上升的系统中，只要附着在系统上就可以了，这也是一种赢的策略。 以下是引用作者的后记做的概括。 数个世纪以来，我们对于自然的研究都在将它切分为越来越小的碎片，现在，我们是时候开始考虑如何把碎片重新拼在一起了。 20世纪60年代是控制论，70年代是突变理论，80年代是混沌理论，到了90年代又变成了复杂性理论。 导致这些未解决的问题如此棘手的主要原因是它们分散的动力学特性，其中，海量的组件每时每刻都在不断地改变它们自身的状态，通过某种方式彼此连接，使我们无法通过检测单独的某个部分对其进行研究。在这种情况下，整体肯定不等于部分之和。与宇宙中的大多数现象一样，这些现象本质上都是非线性的。 这也是为什么非线性动力学对科学的未来极为重要的原因。混沌理论揭示，简单的非线性系统可以表现出极其复杂的行为方式，并向我们展示如何用图像而不是用方程式来理解它们。复杂性理论告诉我们，依据简单的规则相互作用的许多简单的单元之间可以产生意想不到的秩序。但是，复杂性理论主要的局限性在于，它没能从深刻的数学意义上阐释出秩序源自哪里，以及没有用可信服的方式将该理论与真实现象联系起来。基于这些原因，它对大多数数学家和科学家的思想都没有产生什么影响。 在我看来，同步是此时唯一成功的理论。作为非线性科学最古老、最基本的部分之一（正如它所说的那样，用于处理单纯的有节律的单元），同步提供了对于万物的精辟见解，从心律失常到超导，从睡眠周期到电网的稳定性。同步理论以严密的数学思想为基础，通过实验测试，描述并整合了生命物质和非生命物质之中非常广泛的协作行为，遍及从亚原子到宇宙的各个尺度。 除了它的重要性和内在的魅力，我相信同步还给我们提供了继续研究复杂非线性系统的关键性的第一步，此时的振子终将被基因与细胞、公司与人类所取代。 同步只是你巨大的思想主体的一小部分而已，它绝不是研究复杂系统的唯一方法。化学家伊利亚·普里高津（IlyaPrigogine）和他的同事觉得，解开自组织奥秘的关键在于对热力学的更深刻的理解。他们将秩序的涌现视作打败熵的一场艰苦的胜利，视作一个复杂系统依靠环境中的能量流动来维持自身运转。物理学家着迷于模式的形成，将流体力学视为范式。波涛汹涌的湍流间歇性地产生类似螺旋状和羽毛状的相干结构，而不是退化成一个温和、均匀的污点。物理学家赫尔曼·哈肯（HermannHaken）和他的同事将世界看作激光，认为其具有随机性和正反馈，二者共同产生了出现在我们身边的有组织的形式。圣塔菲研究所的研究员为自然选择带来的无处不在的进化而感到震惊，进化不仅出现在生物种群中，还出现在免疫系统、经济和股票市场中。还有人设想宇宙是一台巨大的计算机，运行着一个神秘的程序，它的发现将宣告科学的终结。  它美丽而奇异，感人至深，这种方式只能用宗教来描述。

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  Qr

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  硬伤是很明显的，提及的现象缺乏清晰简明的图象或者解释，数学家打的类比果真是十分硬核抽象 第二部分与第三部分前半私认为是全书高光，从微观到宏观，从具体到抽象，直到引出混沌模型，一气呵成，奇怪吸引子的模型出现时确实是美得令人呼吸停滞。

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  檞寄生

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  当大部分人都在抱怨世界的愈发喧嚣时，有人在喧嚣里听到了音乐。 作者（译者）的笔锋简洁有力，在介绍同步现象是如何将非线性方程组、生物学、神经学和混沌理论巧妙连接起来的同时，亦让一位位科学家鲜明的形象跃然纸上。永远有一群人甘愿用一生去探索不可知的黑暗，只为满足强烈的好奇心。聆听到他们的声音是种令人心安的幸运。 向科学致敬。

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  好奇号

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  世界是非线性的复杂动态系统，并非人类工业时代易于理解的线性还原论，整体不等于局部之和，萤火虫的同步闪烁，人体生物钟内部的机制，女性经期的互相影响，超导体中耦合电子的同步振动，有节奏循环变化的神奇化学反应，伦敦千禧桥的垮塌，交通中节奏频率因素对道路畅通度的影响，歌剧院中观众在同步和无序之间不断摇摆的掌声，甚至社交中著名的“六度分割”理论，创新流行的扩散普及模型，交通自动驾驶系统的控制，对目标对象人脸的识别都来源于系统中某些因子的有意义同步。

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  丘岳

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  又是一本“原来如此”的关于元认知的科普书。 收到微信读书的推荐时，还以为这本书是复杂科学的另一个表现。看完再次发现自己的肤浅。 就如作者在后记中所说的一样，每隔10年，就会有一个看似华而不实的理论出现，它背负着类似的愿望，60年代是控制论，70年代是突变理论，80年代的混沌理论，90年代又变成了复杂性理论。 如果说同步科学是研究复杂性理论的涌现，或者说是研究混沌理论的奇异吸引子的稳态的，那么是不是科技发展已经到了一个新的路口？这个路口通向非线性微分方程和海量交互影响（或者叫反馈？）的真实世界。 复杂性理论和同步研究告诉我们，整体不等于各部分之和，因为各个部分都在相互影响并改变自己的状态，按照传统研究方式进行的简化分割再加和的方式，并非是这个宇宙的真相。就好像一只蚂蚁并非蚁群一样，整体远远大于个体之和。 后记中提到，混沌理论提示一个简单的自反馈的非线性系统可以表现出极其复杂的行为模式，复杂性理论告诉我们简单规则相互作用的简单单元可以产生意想不到的秩序。同步则从这个非线性科学中最古老的部分起步，提出了解读协作的数学和理论基础。 作者从萤火虫的同步闪烁，到脑波频率和音乐，从生理的自然节律到睡眠节律受到日光到同步；再从惠更斯的钟摆同步到超导体的玻色子的量子合唱；再到混沌理论揭示的无意识的节律反馈会形成秩序，bz震荡反应在三维中反应螺旋的拓扑结构。最后到大网络的小世界，流行的数学模型最后到意识的形成。 以上看似不相关的各个领域，都表明了一件事情，在节律自反馈的一个复杂系统中，反馈而得到的同步会形成功能独特的结构，而且这种同步是自发性的，不需要一个伟大的意识或者上帝之手的推动。这种同步，发生在世界的任何一个角落，想象一下，构成我们心脏的细胞，是如何采用完全一致的节奏收缩扩张，来维持我们的生命。我们的脑细胞又是如何涌现出那种神秘的脑电波的同步，表述我们见到一个熟悉的人的喜悦。 我们的社会，市场，文化都存在着节律，震荡，突变和同步。从这里出发，我们可以认为从量变到相变，最关键的节点一个是自相似的基本元素，不论是水分子还是人的买卖行为，前提是自相似才会有一个同步和共振的基础。第二就是阈值，共振行为，要达到某一个阈值才会形成，并在超越某一个阈值时结构崩溃。单位时间内，参与相变的振子数量占总量的比例是关键。而外界的能量，虽然引发突变但并不是自组织的基础。以此出发，市场的趋势，震荡都是自组织和共振的结果，而相似的频率来自于相似的理解，如此理解新增信息的作用不是冲击而是改变市场的共识，改变认知的频率使之有共振的基础吧。 预测非混沌系统的时间每长一倍，其初始状态的测量精度就要提高一倍，可预测的范围是线性增加的。而混沌系统的预测状态时长取决于3.饿因素，初始精度高低，可容忍的预测误差，和系统内部的动力学特征。且混沌系统的可预测性时间增长一倍，需要10倍的初始精度，换句话说，需要的初始预测精度增长是指数的，不是线性的。可预测的时间框架，对于一个混沌电路，是千分之一秒，对于天气，通常是几天，对于太阳系，则是500w年。我们能做出的预测，只可能是基于已知结构的变化，而不是真正对混沌系统的精确推演。 突然，那个巨大的由数十万或数十亿电子组成的玻色子在脑中浮现，它优雅的在三维空间里面漂浮着，原子的合唱在微观世界中震荡，并使得更多的原子们加入它的合唱。复杂秩序的涌现在同步的边界，我在脑海里默默的注视着它，好像古时候人们盯着海平线，期待着船帆跳出海平线。