前言
緻謝
第一部分 背景和曆史
第1章 復雜性是什麼
昆蟲群落
大腦
免疫係統
經濟
萬維網
復雜係統的共性
如何度量復雜性
第2章 動力學、混沌和預測
動力係統理論的起源
對預測的重新認識
綫性兔子和非綫性兔子
邏輯斯蒂映射
混沌的共性
混沌思想帶來的革命
第3章 信息
信息是什麼
能量、功、熵
麥剋斯韋妖
統計力學提要
微觀態與宏觀態
香農信息
第4章 計算
什麼是計算？什麼可以計算
希爾伯特問題和哥德爾定理
圖靈機和不可計算性
定義為圖靈機的明確程序
通用圖靈機
圖靈對判定問題的解決
哥德爾和圖靈的命運
第5章 進化
達爾文之前的進化觀念
達爾文理論的起源
孟德爾和遺傳律
現代綜閤
對現代綜閤的挑戰
第6章 遺傳學概要
第7章 度量復雜性
用大小度量復雜性
用熵度量復雜性
用算法信息量度量復雜性
用邏輯深度度量復雜性
用熱力學深度度量復雜性
用計算能力度量復雜性
統計復雜性
用分形維度量復雜性
用層次性度量復雜性
第二部分 計算機中的生命和進化
第8章 自我復製的計算機程序
生命是什麼
計算機中的自我復製
自我復製程序的深層意義
DNA的自我復製
馮•諾依曼的自復製自動機
馮•諾依曼
第9章 遺傳算法
遺傳算法菜譜
遺傳算法的應用
進化的羅比，易拉罐清掃機器人
GA演化的策略是如何解決這個問題的
GA是如何演化齣好的技巧的
第三部分 大寫的計算
第10章 元胞自動機、生命和宇宙
自然界中的計算
元胞自動機
生命遊戲
四類元胞機
沃爾夫勒姆的“新科學”
第11章 粒子計算
第12章 生命係統中的信息處理
什麼是信息處理
免疫係統
蟻群
生物代謝
這些係統中的信息處理
第13章 如何進行類比(如果你是計算機)
容易的事很難
進行類比
我對類比的認識經曆
簡化的類比
模仿者
如何做到
模仿者程序
運行模仿者
總結
第14章 計算機模型
模型是什麼
理想模型
對閤作的進化進行模擬
建模的好處
計算機建模注意事項
第四部分 網絡
第15章 網絡科學
小世界
網絡新科學
什麼是網絡思維
到底什麼是“網絡”
小世界網絡
無尺度網絡
網絡穩健性
第16章 真實世界中的網絡
真實世界中的網絡
網絡思想的意義
無尺度網絡是如何産生的
冪律以及對其的質疑
網絡中的信息傳播和連鎖失效
第17章 比例之謎
生物學中的比例縮放
一次跨學科閤作
冪律與分形
代謝比例理論
理論的應用
爭議
冪律的未解之謎
第18章 進化，復雜化
遺傳，復雜化
基因是什麼
進化發育生物學
基因調控和考夫曼的“秩序的起源”
對考夫曼的研究的反響
總結
第五部分 尾聲
第19章 復雜性科學的過去和未來
統一理論和一般性原理
復雜係統研究的根源
五個問題
復雜性的未來，等待卡諾
附錄 訪談——梅拉妮•米歇爾談復雜性
參考文獻
· · · · · · (收起)