北京中科医院是真是假 http://m.39.net/baidianfeng/a_5153159.html导语
复杂系统在我们日常生活中无处不在，但无论是对复杂系统的刻画描述，还是对复杂系统进行有效的预测，以及科学理论发现，都是一项巨大的挑战。本文总结了张江老师在集智-凯风读书会上的《复杂系统自动建模》专题，介绍了如何更好地利用AI来对复杂系统更好的进行描述、预测乃至于理论发现，最后，本文还对通过AI对复杂系统进行自动建模中的一些可能的问题进行了简单的描述和讨论。
为什么要利用AI探索复杂系统
传统模式下对复杂系统进行建模许多相互作用的元素可以组成复杂系统，如互联网、经济系统、公共部门和行政组织、城市、生命体、大脑、电网、交通、生态系统等等，复杂系统存在于我们生活的各个领域。各式复杂系统往往可以被抽象为一组单元，它们通过一个网络相连，并按照一定的动力学法则发生相互作用。然而，由于复杂系统中的元素、主体数量较多，系统组成元素之间以及系统和环境之间存在依赖、竞争、关联等复杂的作用，便产生了如非线性、涌现、自发秩序、适应性以及反馈回路等的特殊性质，导致互动模式与影响难以描述，参数数量的增加有可能快于系统大小的增加，我们既无法把整个系统基于还原论而简单理解为个体的加总，也无法从整体的行为有效推断出系统的确定性质。所以，我们对复杂系统的建模是极其困难的。19世纪、20世纪特别是20世纪80年代以来，复杂科学、网络科学的不断发展使得我们可以从更多角度去认识、研究、刻画和预测复杂现象。比如对于城市这一复杂系统的演化增长，虽然我们不期待用一张餐巾纸写下城市的生长方程，但我们绝对可以用一页纸写下所有的规则：
空间吸引规则：城市中某一地点对新加入个体（以二维平面上的节点为代表）的吸引力正比于其自然禀赋与社会吸引（在模型中我们用当地的活跃人口密度来表示）之和；
匹配生长规则：如果新加入系统的节点（代表活跃社区）离现有城市人口过远，那么它就无法持续存在（见下图a）；
道路生长规则：道路网络的密度由人口密度决定。最简单的路网构建原则就是依最简单的泰森多边形划分进行路网构建（如下图c）；
社会互动规则：市民的互动是沿着城市的界面——街道展开的，因此互动的密度等于人口密度和路网密度的乘积。同时我们假设这些活动创造了城市的经济价值和创新（见下图b）。
图1.复杂的城市，简单的规则Li,R.,Dong,L.,Zhang,J.,Wang,X.,Wang,W.X.,Di,ZStanly,H.E.().Simplspatialscalingrulsbhind