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复杂性与信息:多尺度下涌现、自组织和稳态的度量

信息论 2012-11-16 v2 math.IT 适应与自组织系统 元胞自动机与格子气

摘要

复杂系统科学研究中使用的概念已变得如此广泛,以至于其使用和滥用导致了含义的模糊和混乱。本文利用信息论提供复杂性、涌现、自组织和稳态的抽象而简洁的度量。目的是借助所提出的形式化度量来澄清这些概念的含义。在度量的简化版本(聚焦于系统产生的信息)中,涌现成为自组织的对立面,而复杂性则代表两者的平衡。稳态可视为系统稳定性的度量。我们利用随机布尔网络和初等元胞自动机的计算实验,在多尺度上说明我们的度量。

关键词

引用

@article{arxiv.1205.2026,
  title  = {Complexity and Information: Measuring Emergence, Self-organization, and Homeostasis at Multiple Scales},
  author = {Carlos Gershenson and Nelson Fernandez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1205.2026},
  year   = {2012}
}

备注

42 pages, 11 figures, 2 tables