世界的模型——從複雜系統觀看自然與社會的運作,建構理解世界的新邏輯

世界的模型——從複雜系統觀看自然與社會的運作,建構理解世界的新邏輯 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

迪克.柏克曼
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具体描述

「我認為下一個世紀是複雜科學的世紀。」——史蒂芬.霍金

如何看出繁雜和混沌的秩序與結構?
自然現象和人類行為之間隱藏著什麼共同模式?
自然科學與社會科學如何攜手合作,解決關乎群體的重大議題?


推特、臉書和人體腸道菌群有什麼關係?雪花與傳染病動能有什麼相同之處?要規劃最佳交通路線,黏液霉菌能給予什麼樣的靈感?胚胎生長為什麼和穩定的氣候有關?

複雜學學者迪克.柏克曼關注這個時代的危機,在書中探討它們之間的模式、規律性,以及它們與自然界複雜進程的相似之處。例如森林大火與流行傳染病、覓食的金頭鯛與民粹主義,看似是獨立現象,彼此卻相依與相關。發現這些關聯具有高度啟發意義,因為可藉由對一個系統的認知去破解另一個系統的難題。作者舉出許多實例,幫我們建立起觀看世界的新邏輯。

我們如何化解這個時代的危機,並且拯救自己?網絡化的世界必須用網絡式思考。只要有勇氣擁抱複雜,用跨學科規範的方式集思廣益,並仰賴大自然的基本原則「合作」,瘟疫、氣候危機、金融危機、恐怖主義、生態系統崩壞等問題都會有解方。

 
探索萬物的隱藏秩序:解讀複雜系統的演化藍圖 在這本引人入勝的著作中,我們將踏上一趟知識的旅程,深入探討自然界與人類社會背後那些看不見的、支配著萬物運作的深層結構。本書的宗旨並非簡單地羅列事實或堆砌理論,而是致力於為讀者提供一套全新的認知工具,用以解構那些看似毫無章法、實則蘊含精妙邏輯的複雜現象。 我們生活的世界充滿了層次與連結:從細胞內部的分子網絡,到生態系統中的物種互動;從全球金融市場的瞬息萬變,到城市交通流的擁堵與疏散;再到人類群體中的意識形態傳播與文化演變。這些領域看似風馬牛不相及,但當我們運用複雜系統科學(Complexity Science)的視角去審視時,一股潛在的統一性便會浮現出來。 第一部分:從簡單定律到涌現現象 本書首先會建立一個堅實的基礎,區分傳統還原論(Reductionism)的局限性與整體論(Holism)的必要性。我們將從最基本的單元行為出發,探討個體規則如何堆疊、交織,最終「涌現」(Emergence)出宏觀層面無法預測的集體行為。 我們會詳盡介紹幾個核心概念:自組織(Self-Organization),探討系統如何在沒有外部中央控制的情況下,自發地形成秩序;反饋迴路(Feedback Loops),特別是正向與負向反饋如何推動系統的增長、穩定或崩潰;以及臨界點(Tipping Points),即系統從一種穩定狀態急遽轉變到另一種截然不同狀態的邊界。 書中會運用一系列生動的案例來闡釋這些抽象概念。例如,我們將分析螞蟻如何僅憑簡單的化學信號(費洛蒙)路徑規劃出最高效的覓食路線,這便是自組織的經典體現。我們也會檢視氣候模型中的微小擾動如何可能引發大規模的氣候變遷,突顯敏感性與路徑依賴性的力量。 第二部分:時間、空間與尺度下的組織形態 複雜性並非靜態的,它與時間和空間緊密耦合。本部分將聚焦於系統的動力學特性,探討信息如何在系統內部流動、儲存和轉化。 我們將深入探討非線性動力學(Nonlinear Dynamics)的威力,特別是混沌理論(Chaos Theory)。這並非指隨機性,而是指在確定性規則下,對初始條件的極度敏感性——即著名的「蝴蝶效應」。我們將闡釋,理解混沌的關鍵不在於預測精確的未來點,而在於理解系統行為的吸引子(Attractors)範圍與邊界。 接著,我們將把視角從微觀擴展到尺度分析。通過標度定律(Scaling Laws)和分形幾何(Fractal Geometry),我們將揭示自然界中許多結構的普適性,無論是河流的分支網絡、肺部的氣管結構,還是城市的人口分佈,它們往往遵循著相似的數學冪次關係。理解這些標度行為,能幫助我們在不同尺度的問題之間建立聯繫。 此外,本書將詳細考察信息傳輸與熵(Entropy)的關係。在複雜系統中,秩序的維持往往意味著信息處理和能量耗散的持續進行。我們將討論開放系統如何通過不斷地與環境交換物質和能量,來對抗內部的熵增趨勢,從而維持其複雜性。 第三部分:人類系統的複雜性解讀 將複雜系統的工具箱應用於社會科學領域,是本書的核心挑戰與最大價值所在。人類社會,從語言結構到政治博弈,從經濟泡沫到文化傳播,是最具挑戰性的複雜適應系統(Complex Adaptive Systems, CAS)。 我們將細緻剖析社會網絡分析(Social Network Analysis)的原理,探討節點(個體)之間的連結強度、密度和中心性如何決定群體的韌性與信息傳播的速度。從社群媒體上的意見極化到疾病的傳播路徑,網絡拓撲結構起著決定性的作用。 在經濟學方面,本書批判性地審視了傳統均衡模型的不足,轉而探討基於代理人(Agent-Based Modeling, ABM)的模擬方法。通過觀察大量具有異質性行為規則的經濟代理人之間的互動,我們可以更好地理解市場的波動性、金融危機的爆發機制,以及政策干預可能帶來的非預期後果。 最後,我們將探討演化與學習在社會系統中的體現。文化、規範和技術的演化遵循著類似生物演化的原則:變異、選擇與遺傳。理解這一演化過程,能為我們設計更具適應性、更能容忍錯誤的社會制度提供啟示。 結語:建構新的認知框架 本書的最終目標是裝備讀者一套強大的思維框架。我們所討論的並非一套僵硬的規則,而是一組富有彈性的分析工具。通過培養對「關係性思維」的敏感度,讀者將能夠超越線性的、單因果的解釋模式,轉而欣賞世界運作的動態美感與内在張力。 這是一次邀請,邀請您跳出傳統學科的藩籬,以更宏觀、更整合的視角,去解讀周遭世界的結構、功能與潛在的未來軌跡。理解複雜系統,就是理解我們身處其中的這個動態且充滿驚奇的宇宙的真實面貌。

著者信息

作者簡介

迪克.柏克曼Dirk Brockmann
生於1969年,德國物理學家,柏林洪堡大學生物研究所教授、羅伯特.科赫研究所(Robert Koch Institut)學者,並擔任複雜系統研究的負責人。在此前曾在美國任教。大學主修理論物理與數學,並很早就跨過傳統物理學的界線研究複雜現象。對於複雜的生物與社會網絡的結構與進程特別感興趣。

譯者簡介

馮意梅
德國教育學博士,旅居慕尼黑。從事華語教學和中德文翻譯。喜愛旅遊,接近大自然。

图书目录

一起來
複雜性:像真菌一樣做研究
協調:五個節拍器、一塊木板和兩個飲料罐與成功的股票經紀人之間的共同點
複雜的網絡:為什麼熟人認識的朋友比你還多
臨界狀態:一堆沙和大流行病的關係
轉捩點:彈珠如何幫助我們更加了解氣候危機
集體行為:愛的大遊行、歐洲椋鳥、鯡魚和行軍蟻之間的共同點
合作:在坐牢中可以學會了解自己的腸道菌叢
頭球怪物:從尼安德塔人和藍菌身上可以學到的東西

注釋
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图书序言

  • ISBN:9786263185708
  • 叢書系列:生活視野系列
  • 規格:平裝 / 224頁 / 21 x 14.8 x 1.4 cm / 普通級 / 單色印刷
  • 出版地:台灣
  • 適讀年齡:0歲~99歲

图书试读

從物理學到生態學以淺顯的文字及日常生活的例子闡述了複雜學的一些概念及用途,是有關複雜學科普作品的好書,值得一讀。
——國立台北大學終身特聘教授/複雜學研究社創辦人 賴世剛

這是一本從複雜系統觀點來觀察與認識世界的書。把生態學的獵食者與獵物數量的消長循環、病毒傳染流行病疫情的擴散與控制等等,看似截然不同的自然與人文現象,都納入一個理論架構內來解讀,並找出它們間的共通規律。
——前行政院長/國立陽明交通大學終身榮譽教授 毛治國

讀者很快就能了解,視角轉換對未來有多重要。
——物理學家暨知名科學記者郎伽.優哥希瓦Ranga Yogeshwar

德國很幸運,擁有這麼一位有才華的物理學者。
——新聞節目主播馬庫斯.藍茨Markus Lanz

風格新鮮又輕鬆,讓書中探討的複雜學讀起來一點都不複雜,非常流暢有趣。
——《光譜》科學雜誌spectrum.de

想要深入了解我們這個星球上的多樣動態事件,閱讀這本書會獲得很大的樂趣,並且受益良多。
——德國國家廣播電台Deutschlandfunk

生動展示了複雜系統在自然界、社會、疫情中的運作方式。
——新蘇黎世報週日版NZZ am Sonntag

探索尚稱年輕的網絡科學研究,非常具有啟發性。
——網路文學雜誌Lesering

資訊度極高,娛樂性十足。
——帕紹新通訊Passauer Neue Presse

用户评价

评分

这本书的探讨范畴之广,让人不禁拍案叫绝。它并非拘泥于单一学科的狭隘视角,而是以一种宏大的、跨越边界的视野,试图描绘出一个统一的理解框架。阅读过程中,我仿佛置身于一个巨大的知识网络中,每一个节点都代表着自然界或人类社会中的一个复杂现象。作者的叙述并非是枯燥的理论堆砌,而是巧妙地将物理学的基本原理与生物演化、社会动力学联系起来,形成一种层层递进的逻辑链条。这种“模型思维”的引入,极大地提升了我们解析现实的能力,它教会我们如何在看似混乱无序的现象中,捕捉到隐藏的秩序和结构。尤其令人印象深刻的是,作者在论述中展现出的那种深思熟虑的平衡感——既不过分简化以至于失真,也不过度复杂以至于晦涩。这种对复杂性的精准拿捏,使得这本书不仅适合专业研究者,对于任何渴望提升思维深度、想要理解世界如何运转的普通读者来说,都是一份不可多得的指南。它不是提供标准答案,而是提供了一套更优越的问题解决工具箱。

评分

与其说这是一本关于科学或哲学的书,不如说它是一部关于“如何思考”的指南。作者的笔触非常克制,避免了宏大叙事的空泛,而是紧紧抓住那些最能体现复杂系统特性的案例进行深度挖掘。无论是生态系统的韧性,还是信息传播的扩散机制,都被纳入了统一的分析框架之下。我注意到,作者在构建这个“模型”时,特别注重借鉴了不同文化和历史背景下的思想资源,使得整个理论框架具有极强的普适性和包容性。阅读过程中,我时常停下来,对照自身的工作和生活经历,试图寻找那些隐藏的、未被我识别的“系统边界”和“临界点”。这本书没有提供一个一劳永逸的万能钥匙,但这恰恰是它的价值所在——它提供的是一把能够开启无数扇门的通用钥匙,关键在于读者能否在具体的场景中,运用其原理去辨识和操作。这是一本需要反复阅读、并不断在实践中检验其观点的书籍。

评分

这本书给我带来的最大震撼,在于它对“涌现”(Emergence)现象的系统性剖析。过去,我们习惯于将复杂系统拆解为更小的部分进行理解,这在工程学上非常有效,但在理解生命、市场或文化的演变时,往往会遭遇瓶颈。而这本书的核心魅力,就在于它成功地展示了“整体如何大于部分之和”。作者似乎在用一种近乎诗意的语言,揭示了从微观粒子到宏观社会结构之间,那些看不见的、自组织的规律是如何悄然作用的。我尤其喜欢它对反馈回路和非线性效应的讨论,这些概念让原本看似随机的事件,在特定的约束条件下,表现出惊人的可预测性。这不仅是一种学术上的突破,更是一种看待人生的哲学转变——我们不再仅仅关注个体行为的孤立结果,而是开始关注行为之间的相互作用和结构的变化趋势。这种视角的切换,对任何处于快速变化环境中的决策者都具有极强的现实指导意义。

评分

这本书的结构安排体现了作者高超的组织能力。它不是线性的知识传递,而是螺旋上升的探索过程。开篇奠定的基础足够坚实,足以支撑后续对更高层次抽象概念的构建。我特别赞赏作者对于“不确定性”的处理方式。在许多试图解释世界的体系中,不确定性常常被视为缺陷或噪音,但在这本书的框架内,不确定性本身就是系统动态演化的一部分,是信息和创新的源泉。这种对“已知边界”的清晰界定,反而给予了读者更大的思维自由度。读完全书,我感觉自己对许多社会新闻、科技趋势的解读都变得更加深入和富有层次感。它有效地提升了读者的“模式识别”能力,让人能够穿透表面的喧嚣,直达事物的核心驱动力。这是一部重量级作品,它不仅知识密度极高,更在思想上给予了读者一次扎实的洗礼。

评分

这本书的叙事节奏和语言风格,无疑是一次充满挑战但又极其 rewarding 的智力冒险。作者的文字功底深厚,行文流畅,但其思想的深度和跨度,要求读者必须保持高度的专注力。它更像是一场精心编排的交响乐,每一个乐章都有其特定的主题和情绪,最终汇聚成对“整体”的深刻洞察。我个人非常欣赏作者在阐述那些前沿概念时所展现出的严谨性,他没有回避任何一个关键的哲学或科学难题,而是直面它们,并试图用更具解释力的模型去勾勒出问题的轮廓。读完后,我感觉自己的认知地图被彻底重绘了一遍,许多原先看似孤立的知识点,突然之间找到了它们在那个“大模型”中的确切位置。这种思维上的重构体验,远胜于单纯获取信息。它迫使你放下固有的分类习惯,去接纳一种更加动态、相互关联的现实图景,这对于打破思维定势、培养创新能力至关重要。

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