根本复杂性nbsp内禀极限

第九章根本复杂性内禀极限

笔记摘录:

1.复杂性这一术语在描述和理解这样高度组织化的系统时是很有帮助的，复杂性可以定义为系统表明自身的方式数目的对数，或者是系统可能状态数目的对数K=logNk是复杂性，N是不同的可能性。这个定义借助的是信息论，系统越复杂，所携带的信息越多。

2.一个给定系统拥有某种程度的静态复杂性，这是他的结构和有效常数所固有的，置于这种静态复杂性之上是动态复杂性，后者随时间和空间而变化，对于演化中的系统，这对应螺旋核酸的构件序列。

3.从信息论角度来看，简单的非复杂系统产生的指令很短，这样复杂性可以操作性定义为：寻找最小的程序或指令集来描述给定结构。这个微型程序的大小相对于数字序列的大小就是其复杂性的度量。

4.当结构不再是可描述的，即当描述他的最小算法具有的信息比特数，可与系统本身进行比较时，我称为。根本复杂系统。他的定义是以柯尔莫哥洛夫方程为基础的。

5.生物结构的一个显著特点，对他的描述实际上与其结构一样复杂，他从根本上是动态的，因此只能描述为快照，这样的系统是不可确定的，这暗示着精确的建立这种限制是不可能的。

6.生物系统是一个开放的系统，他时刻与所处的环境发生相互作用，他变得越来越复杂，因此在演化过程中，形成的结构也愈益复杂，这种复杂性的增长与代谢量的增加相关联，如果复杂性伸展的这个动力学过程处于结构稳定性的边缘，系统就会变得混沌。如果到达一个分岔点，系统就变成根本复杂系统。

7.尽管单个科学问题通常可以逐个得到解决，然而对我们作为其中的一个部分的整体问题的描述则是一个乌托邦式幻想。

8.从系统本身观察，他的复杂性不可能跨过将之从根本复杂性中分离出来的分界线，系统可能到达一个停顿状态，一个相当于生命结构死亡的状态，若不如此，他可以演化到一个更高的阶段。生物进化出新物种。复杂性的定量增长导致定性新特性的涌现。

9.亚临界复杂性在系统表面复杂但可加以简化时呈现，简单的物理定律，如牛顿定律，适用于已得到的确定性系统，呈现亚临界复杂性的系统是严格确定性的，允许精确的预测。

10.在复杂性的特定阶段在他的临界值处，开始涌现某些结构，这个复杂度称为临界复杂性，例如进化或不可逆热力学遇到的系统，他们的可预测性受限在于实践的，而非根本的考虑。海森堡不确定性原理属于临界复杂性的范畴。

11.人类的自由意志显现于一个完全不同的层面上，以渐次重现分岔进行思维和行动的演化系统。由其意识授权，靠其在宇宙中的特殊位置，人的尊严及其自由进行合法化，人在这个系统内表达和展现其意志。

12.进入偶然性这种技术常用于获得精确解，通过对确定性系统有意识的随机化，计算机常常可以获得最优解。这种方法往往比精确解的计算更快捷和更简单。演化也根据这个原理起作用。

13.因根本复杂系统的不确定性属性，从临界复杂性到根本复杂性的时间，结构和能量过渡皆不能被精确刻画。

14.在生命系统进化中，根本复杂性常常引发问题，系统要么通过进入新的关系来躲避这一极限，要么停滞。

15.哲学和知识论总是在利用最新的科学成果，解释他们，将他们用作认知论问题的定义和描述。没有伽利略和开普勒的天体力学，笛卡尔的观念是不可想象的，没有这些条件他不可能产生自己的思想。没有牛顿的《原理》，休谟和康德将不能写出他们的著作。

16.没有人能超前于他的时代，他所在的时代精神也是他的精神，相反，根据内容来推断精神是很重要的。黑格尔在谈及柏拉图是说。

17.无论是简单模型还是复杂模型都不能对历史进行很好的描述，不存在什么历史定律，至多有些可能性规则。这向历史事件观察家们表明，时代精神，精神或外部精神的作用在规整或激发着世界。这种影响无所不在，会有越来越多的人寻求将物理秩序施加于世界。我们日常世界的技术可决定性与人类历史的表明非理性进程之间的差异在不断的增大和变得不祥。

18.复杂性概念在社会结构中扮演者重要角色，系统在他们稳定边界内维持，并形成复杂性低的岛屿，与周围高度混沌的世界相比，因此不可能观察到整个历史或者其中的一部分。历史基本是混沌的，他的描述只有通过观察孤立系统才能成为可能。

19.社会演化代表社会复杂性的增加，复杂性的增加使社会得以在他各个单独社会系统与周围世界的关系中生存下来。

20.历史是人的历史，他是人的思想而得的观念和人作用而得的行动的总和，历史是人脑的产物，是由人的心智控制的，以此历史的物理观点，与历史主义尝试一样，是站不住脚的。根本复杂性为波普尔的论述提供了坚实的基础，因为思想，知识和演化不能被预测。

21.因为大脑根本复杂的生理学和神经学特性，在心智领域里，在观念的创造中，在决策的过程中，没有简单的因果性也没有简单的可预测性。

22.高层次的唯心主义，唯心主义历史观，穿越唯物主义观点并到达观念和非理性领域，与根本复杂性系统一样，观念和非理性的本质决定了他们是不可预测的，非决定性的。不过这说明历史结构和理论能以一种多远主义方式并存，他们具有同样的效力而和平共处。

23.我们或许事实上到达了生物进化的终点，我们将事物带进了他们的最终阶段，因此一切都必须保持原样，进化不仅是变化，他还是灭绝，演化系统必须到达死亡阶段，只有发掘死亡的系统才能演化。因此，为了保证他无限制生存，系统必须将演化停顿。这就是人类到达的地方，这就是我们的危机和我们机会的源头。

24.我们双螺旋结构的遗传物质携带了4*10的9次方比特的信息，他们以基因和遗传因子等形式进行组织，现在人类每年产生大约10的18次方比特的新的非遗传信息。我们每年产生并遗传给下一代的信息，比通过我们遗传物质而遗传的要多10亿倍。总之，人类的生物进化已到尽头。，但生物进化的终结并不意味着所有事物都变得静止不动。

25.当人类开始干涉自然的时候，他也影响着部分自然的演化。通过共生。只要人是自然的一部分，这种行为便只是加速了自然在特定方向上的发展，他仍然是自然演化的一部分，不属于人类的责任范围。现代人也是生物学生物，是自然的一部分，然而作为人的行为的结果，技术和文化进程将生物进化超越了。

26.工业时代开始，特别是生物技术时代，已经导致观念领域和自然领域之间史无前例的相互作用。人类引进并负责这种新的反馈耦合，能够将同样的不稳定性，同样的复杂度，以及我们在历史中观察到的朝向危机的同样趋势，施加于自然史。前工业时期物质的形式，生物学基本原理和这一世界的物质现实，统治着生命和思想。但他们不断变得次要，被科学进展弃置一旁，后者倾向于一个专门由人类思想统治而塑造成的历史。

27.人是根本复杂的生物，而且人必须死，这两者是相互关联的，因此，人是彻底自指的，这同时意味着人不能断言完全性。物理学和数理逻辑也是自指的，他们通过反馈而自我耦合。哥德尔在他的著作中表述，数论所有非自相矛盾的公理形式包不可判定的命题。

28.哥德尔不完全定理的证明，关键在于如何得出自指的数学陈述。数论的陈述可以表达关于数论的陈述，只要以某种形式代表陈述就可以了，编码的想法是他构造过程的核心。类似于电话号码或汽车牌照，通过这种方式可以被指称。可以在两个层次上进行理解。数论的陈述和数论陈述的陈述。

29.证明是命题的固定系统内的论证。哥德尔表明，可证明性是一个比真理性弱的概念，不论在那个公理系统中都如此，因此哥德尔定理对逻辑学家数学家哲学家都有令人震惊的影响。

30.消解复杂性是限制根本复杂性的一种自然方法。我们的大脑是消解复杂性的复杂器官。知识实际上精确阈值很难确定，他本身也被还原成一个操作问题。

31.信任是人类共存的原则。

32.我们用来思考的大脑，他包括数以亿计的神经细胞，他们以无数的方式相互联系，拥有难以想象的复杂性，这样复杂的对象量如何引发一种新质，人的思维，未来的研究进展能让我们用物理学更精确的描述人的心智吗？

33.中枢神经是双重复杂的，一方面他的结构和功能被几百个以集成方式同时形式功能的基因所控制，另一方面，许多关键能力是后成的，必须得到发育，大脑的基本结构通过对物理环境的遗传适应而在演化过程中形成。

34.系统生物学家，从一种概括的立场看待大脑和人类行为，神经化学家坚持是分子生物学立场。系统生物学家的概括立场假定系统不能理解为独立部分的总和。这种研究方向永远保持为现象学。分子生物学立场假定分子事件支配着总体生物过程，这是一个正确而且必要的假定。不过，中枢神经系统是一个根本复杂网络，其中个体化学事件以不可预言的方式引发宏观过程。

35.科学是人类思维的产物，作为一种产物，他不能超越他的生产者，从哲学上说，这在康德哪里就认识到了，波普尔做了不同形式的重新确认。

36.我们的世界是一座岛屿，一座秩序的岛屿，一座物理定律的岛屿，一座思想的岛屿，一座信任的岛屿。我们生活在这个岛屿上，也许还有其他的岛屿，也许根本就是一完全的群岛。他们的秩序可能不同。如果是这样，我们必须同样的接受一点，因为我们现在认识到了这个世界的多元性。我们曾不仅游历过纯粹的理性土地，仔细观察哪儿的每一部分，而且对他进行测量，决定一切事物的位置，然而这块土地是一座岛屿，他被自然本身圈在不可更易的边界里，他是真理的土地，被广阔而汹涌的海洋包围，这显现的领域，有重重的雾堤和冰雪。他们的消解将显现新的土地。

总结：我们的世界是一座岛屿，一座秩序的岛屿，一座物理定律的岛屿，一座思想的岛屿，一座信任的岛屿。我们生活在这个岛屿上，也许还有其他的岛屿，也许根本就是一完全的群岛。他们的秩序可能不同。如果是这样，我们必须同样的接受一点，因为我们现在认识到了这个世界的多元性。（完）

读书摘自《混沌与秩序：生物系统的复杂结构》作者：弗里德里希.克拉默笔记摘录：胡国军