這是一本科學家介紹前沿科學研究領域的書吗货，跨域了很多學科绿鸣，介于暢銷書和專業(yè)書之間，視野開闊赶诊、層次分明吱型、邏輯嚴謹逸贾、有事實依據(jù)。
復雜
所謂的復雜系統(tǒng)試圖解釋的是津滞，在不存在中央控制的情況下耕陷，大量簡單個體如何自行組織成能夠產生模式、處理信息甚至能夠進化和學習的整體据沈。往往有如下的特點：
1、復雜的集體行為：比如螞蟻饺蔑，單只的螞蟻相對簡單锌介，當大量的螞蟻組成一個蟻群時，能夠在沒有任何螞蟻統(tǒng)一調度的情況下共同完成搜索食物猾警、建造巢穴孔祸、搭建蟻橋等活動；人的腦細胞有細胞體发皿、接收其它腦細胞信號的樹突以及向其其它腦細胞發(fā)送信號的軸突三部分組成崔慧，只能通過與周圍的腦細胞傳遞化學信號，但當數(shù)量龐大的腦細胞組織起來后穴墅，產生了人類的意識惶室；個體與個體自由買賣，形成了會產生泡沫和崩潰的金融市場無法預測的宏觀行為玄货；數(shù)量眾多的網頁構成了萬維網皇钞，而萬維網呈現(xiàn)出了與單個網頁完全不具備的特點。
2松捉、信號和信息處理：蟻群夹界、大腦、經濟和萬維網都利用來自內部和外部的信息和信號隘世，同時也產生信息和信號
3可柿、適應性：上述這些復雜系統(tǒng)一直在不斷地學習和進化，以便增加生存或成功的機會
混沌的發(fā)現(xiàn)
在牛頓力學誕生之后丙者，科學家曾一度認為只要知道宇宙中所有物體的當前位置和速度复斥，原則上就有可能預測任何時刻的情況。但這個美好的想象被混沌的發(fā)現(xiàn)給了致命一擊蔓钟∮榔保混沌系統(tǒng)特有的對條件敏感性的特點，使得系統(tǒng)在測量初始位置時即使只有極其微小的誤差，也預測其未來的運動時也會產生巨大的偏差侣集，比如我們常說的蝴蝶效應键俱，一直蝴蝶扇動一下翅膀，就有可能引起一場大雨世分。這種現(xiàn)象在心臟紊亂编振、湍流、電路臭埋、水滴等系統(tǒng)中都被觀察到踪央，目前已成為科學中公認的事實。
有一個很簡單的方程邏輯斯蒂映射完美體現(xiàn)了混沌的這個特點：
Xt+1=RXt（1-Xt）
隨便取一個介于0和1之間的Xt瓢阴，代入方程右側畅蹂，計算出左邊的Xt+1，然后反復迭代荣恐，其中R是一個常數(shù)液斜。在大部分情況下，Xt會變成穩(wěn)定的結果叠穆，比如R=2時少漆，X0無論取哪個數(shù)時，Xt最終都會變成0.5硼被，如下圖所示示损，X0=0.2，X0=0.99
但是當R=4時嚷硫，出現(xiàn)了意想不到的情況检访，每一次的結果看上去都非常隨機，毫無規(guī)律可言仔掸。如果取X0=0.2和X0=0.2000000001烛谊，在一開始兩者結果基本一致，但在大約迭代30次之后嘉汰，明顯分開了丹禀，很快就不再具有相關性。如下圖鞋怀，實線X0=0.2双泪，虛線X0=0.2000000001。
混沌的發(fā)現(xiàn)讓人們產生了一些新思想密似。
看似混沌的行為有可能來自確定性系統(tǒng)焙矛，無須外部的隨機源，比如上面的方程式完全確定残腌，每一次迭代產生唯一確定的結果村斟。
一些簡單的確定性系統(tǒng)的長期變化贫导，由于對初始條件的敏感依賴性，即使在原則上也無法預測蟆盹。
分散探測與集中行動
在沒有中央控制的情況下孩灯，個體是如何交換信息，采取行動的呢逾滥？作者描述了蟻群是怎樣采用一種巧妙的方式來處理信息的峰档。當螞蟻外出尋找食物時，最開始螞蟻隨機朝一個方向出發(fā)寨昙，如果發(fā)現(xiàn)路上有食物馬上返回蟻穴讥巡，并且在返回的途中留下作為信號的化學物質信息素。如果其它螞蟻發(fā)現(xiàn)了信息素舔哪，就有可能會沿著信息素的軌跡前進欢顷。信息素的濃度越高，螞蟻就越有可能跟著信息素走捉蚤。如果螞蟻找到了那堆食物吱涉，就會返回巢穴，同時也在路上留下信息素外里，隨著留下的信息素濃度越來越強，會有越來越多的螞蟻加入到搬運隊伍中來特石。如果信息素的軌跡得不到增強盅蝗，就會消失。通過這種方式姆蘸，螞蟻一起創(chuàng)造和溝通關于食物位置和質量的各種信息墩莫，并且這種信息還會適應環(huán)境的變化。
人體的免疫系統(tǒng)逞敷、生物代謝也是用類似的方式來處理信息狂秦。
網絡科學
網絡科學是最近幾年興起的研究熱點，也是復雜性的研究內容之一推捐。我們熟悉的萬維網就是一種典型的網絡裂问。網頁有兩種連接方式：一種是其它網頁指向你的入連接，另一種是你指向其它網頁的出連接牛柒。不同的網頁有不同的入連接數(shù)量和出連接數(shù)量堪簿，經過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，擁有某入連接數(shù)（入度）的網頁數(shù)量和入連接數(shù)關系如下皮壁，呈現(xiàn)出一個冪律的形式椭更。
在大腦、基因調控蛾魄、流行病虑瀑、城市規(guī)模湿滓、食物網、股市波動等很多地方舌狗，人們都發(fā)現(xiàn)了冪律分布叽奥，甚至有科學家認為這比正態(tài)分布更加普遍。但是對于為什么產生了這種情況把夸，卻仍然是個迷而线。除了我們在日常解釋財富的帕托累法則時的馬太效應外，還有很多其它解釋恋日，科學界對此并無共識膀篮。
復雜性的未來
按照作者自己的看法，復雜性還是一門非常新的學說岂膳，很多概念都還模糊不清誓竿，比如最基本的復雜，至今還沒有統(tǒng)一的定義谈截，同時還缺乏足夠精確的專業(yè)詞匯表以及數(shù)學工具筷屡。但這里面有很多有趣和挑戰(zhàn)性的內容等待著人們去發(fā)現(xiàn)。
