From a5684d7e469279fc1a7356d16149d10e10189fbe Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: wizardforcel <562826179@qq.com> Date: Wed, 11 Apr 2018 14:29:49 +0800 Subject: [PATCH] 8. --- 8.md | 59 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ img/8-7.png | Bin 0 -> 5441 bytes 2 files changed, 59 insertions(+) create mode 100644 img/8-7.png diff --git a/8.md b/8.md index 81545fe..e843d18 100644 --- a/8.md +++ b/8.md @@ -455,3 +455,62 @@ logP(f) = −β logf 这个结果证实了沙堆模型产生粉红噪声。 +## 8.7 还原论与整体论 + +Bak，Tang 和 Wiesenfeld 的原始论文是过去几十年中被引用次数最多的论文之一。 其他系统已被证明是自组织临界，特别是沙堆模型已被详细研究。 + +事实证明，沙堆模型并不是一个很好的沙堆模型。 沙子密集且不太粘，所以动量对雪崩的行为有着不可忽视的影响。 因此，与模型预测的相比，非常大和非常小的雪崩数量更少，并且分布可能不是重尾。 + +Bak 建议，这个观察没有考虑到这一点。 沙堆模型并是现实的沙堆模型；它旨在成为一大类系统的简单模型。 + +为了理解这个要点，考虑两种模式，还原论和整体论，会有帮助。 还原论模型通过描述系统的各个部分及其相互作用来描述系统。 当还原论模型用于解释时，它取决于模型和系统组成部分之间的类比。 + + +例如，为了解释为什么理想气体定律成立，我们可以用点质量模拟组成气体的分子，并将它们的相互作用建模为弹性碰撞。 如果你模拟或分析这个模型，你会发现它服从理想的气体定律。 一定程度上，该模型满足了，气体中的分子表现为模型中分子。 类比位于系统的各个部分和模型的各个部分之间。 + +![](img/8-7.png) + +图 8.7：还原论模型的逻辑结构 + +整体论模型更关注系统之间的相似性，而对类比部分不太感兴趣。 整体论建模方法通常由两个步骤组成，不一定按以下顺序： + + ++ 识别出现在各种系统中的一种行为。 ++ 寻找证明这种行为的简单模型。 + +例如，在《自私的基因》（The Selfish Gene）中，理查德道金斯（Richard Dawkins）认为，遗传进化只是进化系统的一个例子。 他确定了这些类别的基本元素 - 离散复制器（discrete replicator），可变性和差异生殖（differential reproduction） - 并提出任何包含这些元素的系统都会显示类似的行为，包括不带设计的复杂性。 + +作为演化系统的另一个例子，他提出了“模因”（memes），即通过人与人之间的传播而复制的思想或行为 [2]。 由于模因争夺人类的注意力的资源，它们的演变方式与遗传进化相似。 + +模因模型的批评者指出，模因是基因的一个很差的类比。 模因在许多方面与基因不同。 但道金斯认为，这些差异并不重要，因为模因不可能与基因类似。 相反，模因和基因是同一类别的例子：进化系统。 它们之间的差异强调了真正的观点，即进化是一个适用于许多看似不同的系统的通用模型。 图？显示了这个论述的逻辑结构。 + +Bak 也提出了类似的观点，即自组织临界性是一大类系统的通用模型： + +> 由于这些现象无处不在，它们不能依赖于任何具体的细节......如果一大类问题的物理结果是相同的，这为【理论家】提供了选项，选择属于该类的最简单的可能的【模型】，来进行详细的研究 [3]。 + +许多自然系统表现出临界系统的行为特征。 Bak 对这种普遍性的解释是，这些系统是自组织临界性的示例。 有两种方式可以支持这个论点。 一个是建立一个特定系统的现实模型，并显示该模型表现出 SOC。 其次是证明 SOC 是许多不同模型的一个特征，并确定这些模型共同的基本特征。 + +第一种方法我称之为还原论，可以解释特定系统的行为。 第二种是整体论的方法，解释了自然系统中临界性的普遍性。 他们是不同目的的不同模型。 + +对于还原论模型，现实主义是主要优点，简单性是次要的。 对于整体模型，这是相反的。 + +## 8.8 SOC，因果和预测 + +如果股市指数在一天内下跌一个百分点，则不需要解释。 但如果它下降 10%，人们想知道为什么。 电视上的专家愿意提供解释，但真正的答案可能是没有解释。 + + +股票市场的日常变化展示了临界性的证据：数值变化的分布是重尾的，时间序列表现出粉红噪音。 如果股票市场是一个临界系统，我们应该预计，偶尔的巨大变化是市场普通行为的一部分。 + +地震强度的分布也是重尾的，并且存在可能解释这种行为的，地质断层动力学的简单模型。 如果这些模型是正确的，那就意味着大地震是普遍的； 也就是说，与小地震相比，他们不需要更多解释。 + +同样，查尔斯·佩罗（Charles Perrow）认为，像核电厂这样的大型工程系统的故障，就像沙堆模型中的雪崩一样。 大多数故障是小的，孤立的和无害的，但偶尔坏运气的巧合会产生灾难。 当发生重大事故时，调查人员会去寻找原因，但如果佩罗的“正常事故理论”是正确的，那么可能没有特殊原因导致严重故障。 + +这些结论并不令人欣慰。 除其他事情外，它们意味着大地震和某些事故从根本上是不可预测的。不可能观察临界系统的状态，并说大雪崩是否“来临”。 如果系统处于临界状态，则总是可能发生大型雪崩。 它只取决于下一粒沙子。 + +在沙堆模型中，大雪崩的原因是什么？哲学家有时会将直接（proximate）原因与根本（ultimate）原因区分开来，前者是最直接的原因，无论出于何种原因，后者被视为真正的原因。 + + +在沙堆模型中，雪崩的直接原因是一粒沙子，但引起大雪崩的沙粒与其他沙粒相同，所以它没有提供特别的解释。大雪崩的根本原因是整个系统的结构和动态：大雪崩的发生是因为它们是系统的一个属性。 + +许多社会现象，包括战争，革命，流行病，发明和恐怖袭击，其特点是重尾分布。如果这些分布的原因是社会系统是临界的，那么这表明主要的历史事件可能从根本上是不可预测的，并且无法解释。 + diff --git a/img/8-7.png b/img/8-7.png new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..beb3b1d59712dfc52700842477ad2c5485321668 GIT binary patch literal 5441 zcmZ{oXEYq#7w$)h3DJ9WNwnxadWaIyyCk9$1QWd*EuthDEfPfUya96as;eYdujjf}dxwt+G-+(}T zMIn$a8wf=13k1UW=4+#&!Zn95&@oZJz5oE&-UhR?U}OXg4S~Z$u)7P|+CY6h`1K16 z4}*pVFf#*CDDe9?7#jog^WfqFw6=oIPO!5Bnw!DDe_&t$^z?x4Zg8EDiRrGXsXrMR zbw$OVmX?!;N4lL|teBV@H@8Gi&U|ume^5|)OiYuaqG?bN@bCaRIY3JbaB~AiMPOng9j^ zkVsHb0nlhbMFryHL3A{L!N8k0KwBG_n*${!U||9D^?`&0xO*3Hasp*#(BBXE`GJuU zaBu*zu^>Gi`1=C{0;s8hy**G<1Mb`b<>i2y8pz87Cnu1W2J-Vkbv5ww11Twhg#}1U z0}2XYZ4E?4!SXWb?FD>%V009Cc>xj<(B2N#*8vj~xPKq8 zvVy@uaCr&V*1*aNnCE<)aQ%V=K1O=RkVk9NPX9A@+L~$v;D*q`wIO-)!s&DLCqBFAduo-FamP1GM2ua}GWO7!NX~)V)A`9GasV!4%&RnqGoF$5nId z%bP)&PhiGdj5?qtutbD$m1ElHn1Iv_jCEYx^0U)evQOKNr7nW?DOoh)zgS(BnBNuw z-Vd9uA|n6EoV}JjauJw9pR4T{Ocv1Xf8 zSM;Xo8R6pt38-?8USzR(vhW} zfrmDxGi^Pu8W)`xW~^ZLgw-ahhwmV@s^a!p%WEXtKbWV!EMlvUg%EERSEx6W!qg%M zoUXbY)sGj%6)GKChrb*W(HQ~v5itQi1&4P}mRdNYvnYJ1Qk7`}A7siGj-=_UG^6PB zlVUT?Q=}<-1uFTsC`=`=KVtp%O7D$x2mN3Q@((?!zWrAbo11v?VLr__e)0~V{gK1Z zKV_2&3ipq_zDc>8NZB*}e0IW|Pfq+gk!SXvYpW3PS;#?Ejg!mDn(nGECPZwsAj>z}()1zI}wfNAWDW3+m8;bGA>{ 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