书名:复杂的引擎(第一推动丛书·综合系列)
作者:约翰·E.梅菲尔德
译者:唐璐
出版社:湖南科学技术出版社
出版时间:2018-01-01
ISBN:9787535794611
第9章 复杂系统
一、复杂系统
1、网络
- 描述复杂系统的一个重要手段是网络。
只要系统可以被刻画为组分之间的互动,系统如果足够简单的话,就可以用网络描绘。
数学家将网络称为图,个体组分称为节点,节点之间的互动则称为边
2、6种网络
- 在6种网络中,都是预先设定好网络的组分(节点或边),使得特定的网络特性成为可能。互动的规则就是化学和物理定律。
1)电路
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第一个网络是电路。
电路很容易用图表示;组分(节点)是电阻、电容、开关等元器件;组分之间的互动(边)是通过导线的电流。
现在考虑如图9.4所示由14个节点组成的电路。这是一个能将AM无线电波转化成声音的收音机。这个网络由以下部分组成:天线、线圈、二极管、三极管、可调电容、3个固定电容、电池、耳机、3个电阻以及以特定方式将这些元器件连起来的导线。电流从电池出来流经三极管和耳机。
如果流经耳机的电流迅速变化,就会产生声音。可变电容和线圈让操作者可以将电路调谐到天线获取的某个广播信号频率。三极管电路放大天线获得的微弱电振荡,从而可以在耳机中产生听得到的声音。
这个网络的输出很稳定,随着天线捕捉到的信号变化。
这个网络有大量稳态,可以通过可调电容设定。有许多方式可以将这14个元件连接到一起,但大部分都不具有收音机的功能。用其他元件也能组成收音机,但不具有收音机功能的电路数量举不胜举,而具有AM收音机功能的电路数量则相对很少。
由于在所有可能的电路中,收音机与非收音机很不成比例,因此我们不能期望收音机能自己出现,除非有某种机制说明了元器件以及它们的连接。