复杂适应系统
一个复杂的自适应系统是一个复杂的系统,因为它是一个动态的交互网络,但整体的行为可能无法根据组件的行为进行预测。 它具有适应性,因为个体和集体行为会根据引发变化的微事件或事件集合发生变异和自组织。 它是为了适应不断变化的环境并增加其作为宏观结构的生存能力而形成的相对相似且部分连接的微观结构的复杂宏观集合。 复杂自适应系统方法建立在复制器动力学之上。
复杂自适应系统(非线性动力系统的一个子集)的研究是一个跨学科问题,它试图融合自然科学和社会科学的见解,以开发系统级模型和见解,以允许异质代理、相变和涌现行为。
概览
术语复杂自适应系统或复杂性科学通常用于描述围绕此类系统研究发展起来的组织松散的学术领域。 复杂性科学不是一个单一的理论——它包含多个理论框架并且是跨学科的,旨在寻找关于生命的、适应性强的、多变的系统的一些基本问题的答案。 复合适应系统可能会采用硬性或软性方法。 硬理论使用精确的形式语言,倾向于将主体视为具有有形属性,并且通常将行为系统中的对象视为可以某种方式操纵的对象。 较软的理论使用可能不精确的自然语言和叙述,而主体是具有有形和无形属性的主体。 硬复杂性理论的例子包括复杂自适应系统 (CAS) 和可行性理论,一类较软的理论是可行系统理论。 硬理论中的许多命题考虑也与软理论相关。 从现在开始,兴趣将集中在 CAS 上。
CAS 的研究侧重于系统的复杂性、突发性和宏观性。
复杂适应系统的典型例子包括:气候; 城市; 公司; 市场; 政府; 行业; 生态系统; 社交网络; 电网; 动物群; 交通流量; 群居昆虫(例如蚂蚁)群落; 大脑和免疫系统; 以及细胞和发育中的胚胎。 基于人类社会群体的努力,例如政党、社区、地缘政治组织、xxx和恐怖主义网络,也被视为 CAS。 互联网和网络空间——由复杂的人机交互组合组成、协作和管理,也被视为一个复杂的自适应系统。 CAS 可以是分层的,但更多时候表现出自组织的方面。
一般属性
CAS 与纯多代理系统 (MAS) 的区别在于对xxx属性和特征的关注,例如自相似性、复杂性、涌现和自组织。 MAS 被定义为由多个交互代理组成的系统; 而在 CAS 中,代理和系统都是自适应的,系统是自相似的。
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CAS 是一个复杂的、自相似的相互作用的自适应代理的集合。 复杂自适应系统的特点是高度的适应能力,使它们在面对扰动时具有弹性。
其他重要的特性是适应(或体内平衡)、交流、合作、专业化、空间和时间组织以及繁殖。 它们存在于各个层面:细胞像更大的生物体一样进行自我特化、适应和繁殖。 通信与合作发生在从代理到系统级别的各个级别。 在某些情况下,可以用博弈论分析在这种系统中推动代理之间合作的力量。