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好的，这是一份针对您的图书名称“2008-药学（中级）”之外的其他图书的详细简介，力求自然、深入，不透露任何人工智能生成的痕迹。 --- 深入解析复杂系统：从生物学到计算机科学的跨界研究 图书名称： 《复杂性科学前沿：涌现、自组织与动态演化》 作者： 李明 教授 (清华大学交叉科学研究院) / 王芳 博士 (中科院理论物理研究所) 开本/页数： 16开 / 680页 定价： 128.00 元 ISBN： 978-7-5086-9876-5 出版日期： 2024年11月 --- 内容提要： 在21世纪的科学研究版图中，复杂系统已成为理解自然界、社会现象乃至技术前沿的核心框架。这部汇集了数学家、物理学家、生物学家和信息科学家的集体智慧的专著，旨在系统梳理和深入探讨复杂性科学的最新进展、核心理论及其在多个学科中的实际应用。 本书并非对单一学科知识点的罗列，而是着眼于跨学科的连接点——即系统如何在大量相互作用的组分中，通过涌现（Emergence）和自组织（Self-organization）的机制，产生出超越个体属性的宏观行为。 全书结构严谨，从基础的数学工具铺陈，逐步深入到前沿的研究热点，力求为研究生、科研人员以及对系统科学抱有浓厚兴趣的工程师提供一份兼具理论深度和实践指导意义的参考指南。 --- 核心章节与重点内容详解： 第一部分：复杂性科学的数学与物理基础 (第1章 - 第3章) 本部分奠定了理解复杂系统的数学语言和物理直觉。 第1章：非线性动力学与混沌理论回顾 详述了洛伦兹吸引子、洛伦兹系统、彭加勒截面等经典概念，重点讨论了蝴蝶效应在长期预测中的局限性，并引入了高维相空间分析方法，为后续的模式识别打下基础。 第2章：网络科学的核心结构与拓扑度量 详细介绍了复杂网络的构建方法，包括随机图（Erdos-Renyi）、小世界网络（Watts-Strogatz）和无标度网络（Barabasi-Albert模型）。关键内容聚焦于集聚系数、平均路径长度的计算，以及中心性指标（度中心性、介数中心性）在识别关键节点中的作用。特别增设了关于社区发现算法（如Louvain方法）在真实网络中的鲁棒性分析。 第3章：统计物理学的视角：相变与临界现象 探讨了相变理论如何被用于理解系统在阈值点上的突变。内容涵盖了伊辛模型（Ising Model）的二维解析解及其局限性，并详细阐述了重整化群（Renormalization Group）方法在处理尺度不变性时的强大威力。 第二部分：生物与生态系统的涌现行为 (第4章 - 第6章) 本部分侧重于生命体内部和生态系统中的复杂性体现。 第4章：分子生物学网络：基因调控与信号传导 深入分析了基因调控网络（GRNs）的拓扑特性及其对细胞命运决定的影响。重点解析了反馈回路（正反馈与负反馈）如何导致系统稳定或振荡，并结合布尔网络模型模拟了细胞周期调控的开关行为。 第5章：群体行为与社会性昆虫 研究蚂蚁觅食路径优化、白蚁筑巢结构形成等过程。强调了基于个体的建模（Agent-Based Modeling, ABM）如何重现群体智能，而非依赖中央控制。讨论了信息素的扩散模型和其对全局效率的贡献。 第6章：生态系统动力学：捕食者-猎物模型与群落稳定性 从Lotka-Volterra方程出发，扩展到考虑环境波动和空间异质性的更现实模型。分析了物种多样性对系统稳定性的影响，以及生态阈值（如环境承载力）的临界性质。 第三部分：人工系统与信息处理的复杂性 (第7章 - 第9章) 本部分聚焦于信息技术、人工智能以及人工生命领域中的复杂性应用。 第7章：复杂网络上的信息传播与流行病学模型 将信息传播类比于传染病在网络上的扩散。详细对比了SIS、SIR等经典流行病学模型在不同网络结构（如随机网络与无标度网络）下的传播速度和最终规模的差异。探讨了信息茧房效应的形成机制。 第8章：深度学习的结构与可解释性挑战 将深度神经网络视为一种高度复杂的非线性映射系统。从信息瓶颈理论的角度，分析了网络的过参数化现象。讨论了神经元激活模式的统计特性，及其与传统复杂系统理论（如熵和信息量）的潜在关联。 第9章：人工生命（ALife）与演化算法 介绍如何利用计算模型模拟生命的起源和演化过程。重点阐述了遗传算法（GA）和粒子群优化（PSO）等算法的内在复杂性，以及它们如何通过选择压力和突变机制实现全局优化。 --- 本书特色： 1. 强调统一性： 强调物理学、生物学和社会现象中潜在的普适性规律，避免学科壁垒。 2. 理论与实践结合： 每一章节都附带了MATLAB/Python的经典算法实现案例，读者可即时验证理论模型。 3. 前瞻性视野： 尤其关注时间序列分析在复杂系统中的应用，包括非线性预测的技术进展。 4. 深度案例分析： 选取了如全球金融市场的波动性分析、互联网流量的自相似性等多个高度复杂的现实案例进行剖析。 目标读者： 理论物理、数学建模、生物信息学、系统工程、计算机科学（人工智能方向）的研究生、博士后及相关领域的工程技术人员。 --- （字数统计：本简介主体内容约1550字）
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