首先我们探讨的这个问题：“什么是复杂？”

正如你将看到这是一个很难准确的回答的问题。

我们开始时都会非常直观地给出一系列复杂系统科学家研究的各种现象的例子。

我们的课程内容将涵盖各种各样的课题。

然后我们会给出大多数复杂系统的一些共同的重要性质的列表。

我们将这将在以后的课上简要地定义复杂的概念。

我们也将讨论复杂系统研究领域的核心定律，目标和方法。

在这一点上，我们就准备好了第一个系列的我称之为“客串”，即

在我采访杰出的复杂系统的科学家，对于他们研究的看法。

本单元的最后半将专注于Netlogo，仿真和编程平台

我们将使用来说明这门课中许多复杂系统的观点。

你准备好了吗？开始吧。

一个很好的例子，开始用的是蚂蚁。奈杰尔·弗兰克斯，一个众所周知的蚂蚁研究者曾经写道

可以想象那个孤独的行军蚁至少在行为上成熟的动物之一。

在相当多的的数量，然而它是一个不同的故事。

这里有个例子，蚂蚁群建立一个隧道。

对每一个蚂蚁是很简单，但蚁群作为一个整体可以一起合作

完成非常复杂的任务，而无需任何中央控制，

这是一个没有任何一个蚂蚁或者蚂蚁群控制。

换句话说，蚁群可以组织起来，以产生结构比

单个蚂蚁更复杂的结构。

这里的蚂蚁用自己的身体构建桥的例子，所以蚁群的其他成员

可以穿过两片叶子之间的差距。

该视频显示蚂蚁搭建这种桥梁。

他们开始在这里，一路攀升到顶部，他们会

链接它们自己一直到到达地上。

你可以看到它们逐渐将自己加入到结构。

每个蚂蚁分泌化学物质来与其他蚂蚁交流，并且整个

桥建成没有任何中央控制。

你可以称作是一个分散的自组织或自组装系统的例子。

其他社会性昆虫会产生类似的行为。

例如，这里是由白蚁建造的那种复杂的结构的一个例子。

它作为一个巢。复杂系统研究的一个重点是要了解

简单个体没有而中央控制而产生复杂的行为。

在这些例子中，简单的个体是昆虫，但我们会看到许多其他类型的。

另一个典型的复杂系统例子是脑。在这里，简单个体是

神经元。人类的脑是由约千亿神经元，具有百兆个链接

在这些神经元之间。相比于整体，每个神经元是相对简单的，

并再次没有中央控制。大量的神经元

会连接产生，我们称之为认知，智能，甚至是

创造力。脑成像表明，这些神经元组织起来，

这些神经元自组织成不同的功能区。就像蚂蚁或白蚁，神经细胞可以自我组织成

有助于该物种的功能和生存复杂结构。又一个复杂系统是免疫系统。

免疫系统被分布在整个身体，

涉及到许多不同的器官如在这张照片，和细胞万亿运动

在血液或淋巴流保护和不受损伤或疾病治疗的主体。

例如，这是免疫细胞的图像，这些的蓝色地方，

这里在中央攻击癌细胞。

就像之前所看到的蚂蚁，免疫系统细胞彼此通过化学信号进行通信

，并没有任何中央控制发动对它们是对身体的威胁协同攻击。

此外，免疫细胞在体内的数量是能够改变或调整自己

使细胞的数量与其环境相适应。

这种适应是复杂系统的一个重要特点。

复杂的系统的另一个常见的例子是人类基因。下面是一个图像

一个人类基因组的图像。每个这些蠕虫状结构是染色体，并且有23对

你可以看到，这是一个男性，因为它有一个X-Y对。

每个染色体是由成千上万个基因组成。基因，当然是

沿着染色体的DNA的字符串。这是目前认为，人类基因组大约有25,000

个蛋白质代码， 在复杂的系统而言，你能想到的基因作为

你能想到的基因作为简单的组件，随着以分散方式的其他基因相互作用的。

和他们交流的方式是通过基因调控网络。他们控制彼此表现

在那里表达意思翻译成蛋白质。这里是一个小的基因调控网络

已经被研究人员找到，这里，每一个矩形或椭圆形代表一个基因，

并从一个基因到另一个箭头表示的第一个基因控制

制第二基因的表达。 事实证明，在人类基因组是由像这样数千个网络，

在该基因与另一个以复杂的方式相互影响。

它的这些相互作用主要影响我们自身的复杂性。

网络的想法是研究研究自然中复杂的关键。

这里是另一种网络一个食物网。

这里，每个节点或实体在网络中，是物种的特定组，

并且箭头表示谁吃谁。如果一个物种组指向另一个，这意味着，在第一个

是第二个的食物。例如，你可以看到，狐狸这里是

这个特殊的阿拉斯加食物网顶端，因为它吃的好几种动物，但没有吃它，

至少不是这个图表上。下面是一个更复杂的食物网的抽象图

下面是一个更复杂的食物网从阿拉斯加湾的抽象图。当我们谈论网络课程后，

我们会看到分散的自组织的食物链就是这样，和其他种类的一些非常有趣的例子

网络，可能是你最熟悉的一种网络是一个社交网络。

这是我自己的社交网络的一部分。这些链接代表友谊关系。

我的朋友们连接他们的朋友的朋友们等。社交网络变成有

一些非常有趣的模式，还有一些应用在生物和技术网络。

后来在这个过程中，我们将深入看看什么这些模式是，它们如何形成。

复杂系统的科学家对大型社交网络很感兴趣

脸书，了解它们的结构，它们是如何形成的，它们如何随时间而改变，也许

最有趣的是，信息是如何在这样的网络中传播，以及其他问题。

经济是另一种类型的复杂系统，其中的互动网络

是根本。在这里，我们看到了国际金融网络，

其中节点代表金融机构的样本，并链接表示它们之间的关系。例如，

如果一家银行持有另一家银行的股份，两者是联系在一起的。

事实证明，连接在这种网络中的量，以及该种本链接，

可以对网络的稳定是变化的，如一个银行歇业有很大的影响。

网络科学的新的跨学科领域，出现了从复杂系统的研究

出现了从复杂系统的研究团体，在许多不同学科研究这类现象。

作为最后一个例子，我们来看看城市作为复杂系统的研究。

人们常常有人说，一个城市就像在许多方面的活的有机体。

到什么程度上城市类似于生物体的方式，是结构化的，

是有组织，成长，规模大小和运行？这些和其他问题形成了一个快速增长的迅速发展的

复杂系统研究领域，我们将在后面的课程详细讨论。

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