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三亚统计物理与复杂系统研究路线图研讨会留影
jinzhili 2011-1-5 22:15
三亚统计物理与复杂系统研究路线图研讨会留影 Photos The Second Meeting on Research Road Map for Statistical Physics and Complexity Science （21-26，December，2010，Sanya, Hainan, China） 第二届统计物理与复杂系统路线图研讨会 （ 2010 年 12 月 21-26 日 中国海南三亚亚龙湾 华宇皇冠酒店 泰山厅 会议室） 留影
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[转载]2010北京统计物理与复杂系统研讨会纪要
jinzhili 2011-1-5 20:36
2010 北京统计物理与复杂系统研讨会纪要 时间： 2010 年 12 月 6 日 至 8 日 地点：北京市蟹岛 与会者 ： 欧阳钟灿院士（会议主席），郝柏林院士，于渌院士，胡岗，汪秉宏，郑伟谋，刘寄星，蔡勖，陈金灿，汤超，汤雷翰，郑波，赵鸿，狄增如，方海平，敖平，刘宗华，童培庆，周炜星，谭志杰，陈勇，陈晓松，周海军，史华林，王延 颋 等三十多位专家参加了会议。另外，中国科学院基础科学局数学物理处王永祥处长也参加了会议。霍裕平院士会前给会议主席打来电话，赞同把统计物理与复杂系统凝练在一起，积极支持会议召开。 在中国科学院理论物理前沿重点实验室方向性项目的支持下，理论物理研究所于 2010 年 12 月 6 日 至 8 日，在北京举办了 2010 年统计物理与复杂系统研讨会，邀请到了全国三十多名统计物理与复杂系统研究方面的主要学者参加会议。此次研讨会有两个目的，除了介绍研究成果和进行学术交流以外，与会学者还讨论中国统计物理学的发展，以及在中国物理学会领导下定期举办全国统计物理与复杂系统的学术会议。参会学者来自全国不同地域的主要高校和中国科学院不同研究所，由不同年龄段的老中青学者组成。 研讨会于 12 月 6 日上午 9 ： 30 正式开始，由中国科学院理论物理所副所长陈晓松研究员主持开幕仪式，中国科学院理论物理研究所学术委员会主任欧阳钟灿院士致开幕词。然后，中国物理学会咨询委员会委员，北京师范大学胡岗教授介绍了中国物理学会关于组织统计物理与复杂系统学术年会的建议，以及中国物理学会关于支持和推动统计物理与复杂系统研究的活动。中国科学院基础局数理处王永祥处长也发表了讲话，介绍中国科学院的十二五规划和创新 2020 计划，肯定了统计物理学研究的重要性，建议加强统计物理与数学的交叉。接下来开始学术报告。 12 月 6 日 下午 举行圆桌讨论会，由欧阳钟灿院士 和胡岗 教授共同主持。与会代表聚集一堂，就下面三个方面的问题开展了广泛、深入的讨论： 1 ）统计物理与复杂系统研究的发展态势； 2 ）如何推动中国的统计物理与复杂系统研究； 3 ）举办全国性统计物理与复杂系统研讨会。与会老中青科学家们积极建言献策，初步形成了以下共识： 第一，发展统计物理与复杂系统研究有足够的原动力。当今，人们在物理、化学、生物及金融等社会现象的研究中，对统计物理与复杂系统的研究也提出许多重要的科学问题。例如，非平衡态统计物理，尤其是远离平衡态的统计物理。有限系统的统计物理，包括小系统的远离平衡态统计物理等，都是需大力发展的方向。这些领域的发展，不仅对统计物理本身的发展具有重要意义，而且可以带动许多相关研究领域的发展，大家充分肯定发展中国统计物理与复杂系统研究的必要性和可行性。 第二，逐步建立中国统计物理与复杂系统研究的 community 非常必要。统计物理学作为一门学科，就像一棵大树，根很深、叶很茂。需要大量的研究者参与，他们之间有广泛、深入的交流，同时注意培养年轻人才，保证知识的代际传承。当前，我国从事统计物理研究的人员并不多，迫切需要将他们凝聚起来，形成一个联系比较密切的 community 。 第三，注重人才培养。国内学者应积极编写好的统计物理教材，或者翻译国外的经典教材。通过给学生做一些科普报告、讲习班或研讨会，吸引学生从事统计物理的研究。注意与国际接轨，在国际环境下培养我国的统计物理与复杂系统青年人才。参会者积极支持厦门大学理论物理所继续办好统计物理与复杂系统教学与科研资料交流网站，为全国同行服务。 第四，举办全国统计物理与复杂系统学术会议。为很好地将全国从事统计物理与复杂系统研究的学者凝聚起来，向中国物理学会申请举办全国统计物理与复杂系统学术会议，此为系列会议，每两年举办一次，会议举办时间与现有的全国凝聚态理论与统计物理学术会议错开。与会代表们建议，全国统计物理与复杂系统学术会议由中国科学院理论物理研究所牵头组织，厦门大学等高等院校和研究机构的学者共同参与。具体工作由两个委员会来共同完成。一个是顾问委员会，由统计物理与复杂系统研究方面的资深科学家担任，发挥咨询和顾问的作用。另一个为专业委员会，由活跃在科研第一线的科学家担任，负责学术会议的领导和组织工作，但每次要选择一所高校或一个研究所来具体承办学术会议。这次研讨会上，南京师范大学提出了承办 2011 年全国统计物理与复杂系统学术会议的申请，得到了大家的一致同意。在举办全国统计物理与复杂系统学术会议的申请得到中国物理学会正式批准以后，将尽快商定 2011 年学术会议的具体时间和地点，启动相应的准备工作。 出处： http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=399833
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[转载]2010北京统计物理与复杂系统研讨会纪要
bhwangustc 2011-1-1 08:32
2010 北京统计物理与复杂系统研讨会纪要 时间： 2010 年 12 月 6 日 至 8 日 地点：北京市蟹岛 与会者 ： 欧阳钟灿院士（会议主席），郝柏林院士，于渌院士，胡岗，汪秉宏，郑伟谋，刘寄星，蔡勖，陈金灿，汤超，汤雷翰，郑波，赵鸿，狄增如，方海平，敖平，刘宗华，童培庆，周炜星，谭志杰，陈勇，陈晓松，周海军，史华林，王延 颋 等三十多位专家参加了会议。另外，中国科学院基础科学局数学物理处王永祥处长也参加了会议。霍裕平院士会前给会议主席打来电话，赞同把统计物理与复杂系统凝练在一起，积极支持会议召开。 在中国科学院理论物理前沿重点实验室方向性项目的支持下，理论物理研究所于 2010 年 12 月 6 日 至 8 日，在北京举办了 2010 年统计物理与复杂系统研讨会，邀请到了全国三十多名统计物理与复杂系统研究方面的主要学者参加会议。此次研讨会有两个目的，除了介绍研究成果和进行学术交流以外，与会学者还讨论中国统计物理学的发展，以及在中国物理学会领导下定期举办全国统计物理与复杂系统的学术会议。参会学者来自全国不同地域的主要高校和中国科学院不同研究所，由不同年龄段的老中青学者组成。 研讨会于 12 月 6 日上午 9 ： 30 正式开始，由中国科学院理论物理所副所长陈晓松研究员主持开幕仪式，中国科学院理论物理研究所学术委员会主任欧阳钟灿院士致开幕词。然后，中国物理学会咨询委员会委员，北京师范大学胡岗教授介绍了中国物理学会关于组织统计物理与复杂系统学术年会的建议，以及中国物理学会关于支持和推动统计物理与复杂系统研究的活动。中国科学院基础局数理处王永祥处长也发表了讲话，介绍中国科学院的十二五规划和创新 2020 计划，肯定了统计物理学研究的重要性，建议加强统计物理与数学的交叉。接下来开始学术报告。 12 月 6 日 下午 举行圆桌讨论会，由欧阳钟灿院士 和胡岗 教授共同主持。与会代表聚集一堂，就下面三个方面的问题开展了广泛、深入的讨论： 1 ）统计物理与复杂系统研究的发展态势； 2 ）如何推动中国的统计物理与复杂系统研究； 3 ）举办全国性统计物理与复杂系统研讨会。与会老中青科学家们积极建言献策，初步形成了以下共识： 第一，发展统计物理与复杂系统研究有足够的原动力。当今，人们在物理、化学、生物及金融等社会现象的研究中，对统计物理与复杂系统的研究也提出许多重要的科学问题。例如，非平衡态统计物理，尤其是远离平衡态的统计物理。有限系统的统计物理，包括小系统的远离平衡态统计物理等，都是需大力发展的方向。这些领域的发展，不仅对统计物理本身的发展具有重要意义，而且可以带动许多相关研究领域的发展，大家充分肯定发展中国统计物理与复杂系统研究的必要性和可行性。 第二，逐步建立中国统计物理与复杂系统研究的 community 非常必要。统计物理学作为一门学科，就像一棵大树，根很深、叶很茂。需要大量的研究者参与，他们之间有广泛、深入的交流，同时注意培养年轻人才，保证知识的代际传承。当前，我国从事统计物理研究的人员并不多，迫切需要将他们凝聚起来，形成一个联系比较密切的 community 。 第三，注重人才培养。国内学者应积极编写好的统计物理教材，或者翻译国外的经典教材。通过给学生做一些科普报告、讲习班或研讨会，吸引学生从事统计物理的研究。注意与国际接轨，在国际环境下培养我国的统计物理与复杂系统青年人才。参会者积极支持厦门大学理论物理所继续办好统计物理与复杂系统教学与科研资料交流网站，为全国同行服务。 第四，举办全国统计物理与复杂系统学术会议。为很好地将全国从事统计物理与复杂系统研究的学者凝聚起来，向中国物理学会申请举办全国统计物理与复杂系统学术会议，此为系列会议，每两年举办一次，会议举办时间与现有的全国凝聚态理论与统计物理学术会议错开。与会代表们建议，全国统计物理与复杂系统学术会议由中国科学院理论物理研究所牵头组织，厦门大学等高等院校和研究机构的学者共同参与。具体工作由两个委员会来共同完成。一个是顾问委员会，由统计物理与复杂系统研究方面的资深科学家担任，发挥咨询和顾问的作用。另一个为专业委员会，由活跃在科研第一线的科学家担任，负责学术会议的领导和组织工作，但每次要选择一所高校或一个研究所来具体承办学术会议。这次研讨会上，南京师范大学提出了承办 2011 年全国统计物理与复杂系统学术会议的申请，得到了大家的一致同意。在举办全国统计物理与复杂系统学术会议的申请得到中国物理学会正式批准以后，将尽快商定 2011 年学术会议的具体时间和地点，启动相应的准备工作。
个人分类: 生活点滴|4701 次阅读|2 个评论
三亚统计物理与复杂系统研究路线图研讨会留影
bhwangustc 2010-12-29 01:00
Photos The Second Meeting on Research Road Map for Statistical Physics and Complexity Science （21-26，December，2010，Sanya, Hainan, China） 第二届统计物理与复杂系统路线图研讨会 （ 2010 年 12 月 21-26 日 中国海南三亚亚龙湾 华宇皇冠酒店 泰山厅 会议室） 留影 Professor Jef f Johnson （ EU project coordinator ） Preparationof EU Flag Ship, Faro and important of China in general EU research policy 高岩 教授（上海理工大学管理学院院长） 代表上海理工大学校长 许晓鸣 教授致欢迎词 霍裕平院士（郑州大学）： 从复杂系统角度看统计物理 张翼成 教授 主持会议及致欢迎词 （ Yi-Cheng Zhang ： Welcome Address ） 汤雷翰 教授 （ Leihan Tang ， Hong Kong Baptist University ） , Opportunities in complexity research in the asia-pacific: some personal observations and suggestions 胡岗 教授 （北京师范大学） Gang HU （ Beijing Normal University ）： Pattern formation in complex networks consisting of excitable nodes 张建伟 教授：对于复杂性科学领域的中国 - 欧洲双边合作前景展望 Jian Wei Zhang, （ Hamburg university, FARO project and EN Project Coordinator ）： China-EU cooperation perspectives in Complexity Sciences 王秋平 教授：法国的复杂性科学路线图 Qiuping Alexandre. Wang （ ISMANS, France ） ： French roadmap for the science of complex systems 王国彝 教授 （ K.Y. Michael Wong ，香港科技大学） Can Tired Neurons Perform Better? 蔡勖 教授（华中师范大学）： 几何、物理与复杂系统纵论 夏克青 教授 （ Ke-Qing Xia ， The Chinese University of Hong Kong ）： Universality of Local Dissipation Scales in Buoyancy-Driven Turbulence 狄增如 教授 （北京师范大学系统科学系）： 复杂网络中社团结构的鲁棒性 许伯铭 教授 （ Pak-Ming Hui ， Chinese University of Hong Kong ）： Works on Coevolving Dynamics at CUHK 郑波 教授（ Zheng Bo ，浙江大学物理系） 经济物理学研究新进展 周昌松 教授 （ Changsong ZHOU ， Centre for Nonlinear Studies ， Hong Kong Baptist University ） Modeling and analysis of brain activity 李炜 教授 （华中师范大学） ： The complexity research at Max-Planck-Institute （ 德国马普研究所的复杂性科学研究） 博弈论研究新进展 刘宗华 教授 （华东师范大学理论物理研究所）： 复杂网络上的流行病传播 邓友金 教授 （中国科学技术大学）： Development and application of worm-type Monte Carlo methods in classical and quantum lattice models 王恒山 教授 （上海理工大学管理学院）： 非常规突发事件的网络信息传播规律与预警机制研究 王健 教授 （扬州大学）： 低维体系的能量输运及复杂网络上一些动力学研究 王文阁 教授 （中国科学技术大学）： Semi-classical approach to survival probability at quantum phase transitions and some other topics 王有贵 教授 （北京师范大学）： 经济学范式重构中的几个基本要件 Fundamental Elements of New Paradigm of Economics 周涛 教授 （中国科学技术大学，电子科技大学）： Zipf 定律与 Heaps 定律之间的关系 Tao Zhou ： On Zipf's law and Heaps' law. 周炜星 教授 （华东理工大学）， Wei-Xing ZHOU （ Research Center for Econophysics, East China University of Science and Technology ）：《金融物理学与市场复杂性》 杨建梅 教授 （华南理工大学工商管理学院）： 人类活动系统的复杂性及利益协调软系统方法论 任飞副 教授 （华东理工大学） ： 中国股票市场大单交易行为及其价格冲击研究 王茹 博士 （ Ru Wang ， ISMANS, France ）： Some new results on modeling of political opinion networks 汪秉宏 教授（上海理工大学复杂系统科学中心， 中国科学技术大学理论物理研究所）： 复杂系统与复杂网络研究进展
个人分类: 生活点滴|7046 次阅读|4 个评论
对统计物理我国现状的看法：新书“诸论”有关摘录
fangjinqin 2010-12-20 13:02
对统计物理我国现状的看法： 新书诸论有关摘录 方锦清 按语：毕桥与我合著的网络科学与统计物理方法新书明年初即将出版，其中诸论中谈到了统计物理与网络科学的关系，并涉及我们对我国统计物理发展的看法。这里摘抄一些内容，提供给有兴趣的读者大家讨论和参考。 在过去 30 多年里，特别在上世纪七、八十年代，中国科学界很重视非平衡统计物理及其应用的研究，学术活动相当活跃，当时引人关注的有：非平衡-非线性科学与混沌学、伊 . 普利高津 (I. Prigogine) 的耗散结构理论、赫尔曼 . 哈肯的协同学和法国数学家勒内 托姆勒内 托姆的 突变论 ，有关这些新兴学科的全国学术会议盛况不亚于当今的网络科学会议。我国在相变、非平衡统计和耗散结构理论等方面，开展了大量研究工作，并取得了长足的进展，出现一些在国内外颇有影响的工作： 1978 ～ 1990 年，中国科学院理论物理所周光召、苏肇冰、郝柏林等完成了 关于非平衡量子统计的闭路格林函数研究 ，对 60 年代由 Schwinger 建议的闭路格林函数理论框架做了系统分析，提出了一套有效的理论表述方案，并应用于临界动力学、非线性量子输运、淬火无序系统、激光、等离子体等问题中，得到了一些新的结果。反映在郝柏林和于渌等编著的 统计物理学进展 之中。在 1980 ～ 1986 年，北京师范大学黄祖洽与丁鄂江完成了 玻耳兹曼方程的奇异扰动解法 。他们用奇异扰动方法消去玻耳兹曼方程求解中的久期项，解决了历史上长期无法讨论的长时间弛豫行为和远离平衡态的气体的弛豫问题。 1978 ～ 1983 年，北京师范大学方福康将非平衡系统理论推广应用于社会经济系统。 1987 年霍裕平出版了 非平衡态统计理论 一书；从 80 年代开始，北京理工大学的邢修三提出和探索了非平衡统计物理的基本动力学方程及其求解问题。北京师范大学、中国科技大学、南京大学、中国原子能研究院、扬州大学和四川大学等院校学者也分别在混沌系统、混沌控制与同步系统、分形物理、复杂网络、非平衡化学物理动力系统等方面都各自取得了进展。 然而，我国非平衡统计 90 年代开始发展慢了下来，并逐渐停滞不前了，原因何在?这可能与国内组织不力有关，全国凝聚态理论与统计物理会议本来每隔二年召开的 2 个主题分会，全国凝聚态理论分会坚持得非常好，发展也比较兴旺发达；但是统计物理分会则无人过问，原因在哪里？当时我国统计网络学科带头人不知道跑到哪里去了？为什么没有负起责任来？？到底受到国内什么环境影响？有什么历史经验教训？这值得我们深思和讨论的事情啊！现在是应该赶快猛醒和急起直追时候了！！
个人分类: 科学论坛|5876 次阅读|1 个评论
统计物理与复杂系统研究路线图 三亚研讨会
bhwangustc 2010-12-20 01:16
第二次统计物理与复杂系统路线图研讨会日程表 （ 2010 年 12 月 21-26 日 中国海南三亚亚龙湾 华宇皇冠酒店 会议室） 日 期 时 间 内 容 主 持 人 21 日 入住海南三亚： 皇冠酒店，金棕榈酒店，海底环岛世界 21 日晚上 18:30 晚 餐 （ 皇冠酒店餐厅） 22 日上午 09:00-09:30 张翼成致欢迎词（ Yi-Cheng Zhang ： Welcome Address ） 汪秉宏 09:30-10:00 Jeff Johnson （ EU project coordinator ） Preparationof EU Flag Ship, Faro and important of China in general EU research policy 10:00- 10:40 王秋平：法国的复杂性科学路线图 Qiuping Alexandre. Wang （ ISMANS, France ） ： French roadmap for the science of complex systems 10:40-11:00 Coffee break 11:00-11:40 汤雷翰 （ Leihan Tang ， Hong Kong Baptist University ） , Opportunities in complexity research in the asia-pacific: some personal observations and suggestions 王秋平 11:40-12:20 敖平（ Ping Ao, Shanghai Jiao Tong University ） Darwinian Dynamics as General Framework for Complex Processes: what it is, its relations to other approaches, new predictions, and emerging experimental evidence 22 日午餐 12:10-14:30 午餐与休息 22 日下午 14:30-15:00 王国彝（ K.Y. Michael Wong ，香港科技大学） Can Tired Neurons Perform Better? 汤雷翰 15:00- 15:40 郑波（ Zheng Bo ）： Collaboration among Asia research partners / Monte Carlo simulation of domain-wall dynamics in magnetic materials / 经济物理学研究新进展 15:40-16:20 周涛（中国科学技术大学，电子科技大学）： Zipf 定律与 Heaps 定律之间的关系 Tao Zhou ： On Zipf's law and Heaps' law. 16:20-16:40 Coffee break 16:40 17:20 汪秉宏（上海理工大学复杂系统科学中心，中国科学技术大学理论物理研究所）：复杂系统与复杂网络研究进展 郑波 17:20-18:00 蔡勖（华中师范大学）：统计物理与复杂系统概论 22 日晚餐 18:00 晚 餐 （ 皇冠酒店餐厅） 23 日上午 09:00-09:40 霍裕平院士（郑州大学）： 从复杂系统角度看量子统计 张翼成 09:40-10:20 胡岗（北京师范大学） Gang HU （ Beijing Normal University ）： Pattern formation in complex networks consisting of excitable nodes 10:20-11:00 邓友金（中国科学技术大学）： Development and application of worm-type Monte Carlo methods in classical and quantum lattice models 11:00-11:20 Coffee break 11:20-11:50 李炜 （华中师范大学） ： The complexity research at Max-Planck-Institute. （ 德国马普研究所的复杂性科学研究） / 博弈论研究新进展 王国彝 11:50-12:20 王茹 （ Ru Wang ， ISMANS, France ）： Some new results on modeling of political opinion networks 23 日午餐 12:10- 13:00 午餐与休息 23 日下午 14:30-15:00 夏克青（ Ke-Qing Xia ， The Chinese University of Hong Kong ）： Universality of Local Dissipation Scales in Buoyancy-Driven Turbulence 何大韧 15:00-15:30 周炜星（华东理工大学）， Wei-Xing ZHOU （ Research Center for Econophysics, East China University of Science and Technology ）：《金融物理学与市场复杂性》 15:30-16:00 王恒山（上海理工大学管理学院）： 非常规突发事件的网络信息传播规律与预警机制研究 16:00-16:20 Coffee break 16:20-17:00 周昌松，（ Changsong ZHOU ， Centre for Nonlinear Studies ， Hong Kong Baptist University ） Modeling and analysis of brain activity 李炜 17:00-17:40 刘宗华（华东师范大学理论物理研究所）： 复杂网络上的流行病传播 17:40-18:10 杨建梅（华南理工大学工商管理学院）： 人类活动系统的复杂性及利益协调软系统方法论 23 日晚餐 18:10- 20:30 晚 餐 （ 皇冠酒店餐厅） 09:00-09:30 张建伟：对于复杂性科学领域的中国 - 欧洲双边合作前景展望 Jian Wei Zhang, （ Hamburg university, FARO project and EN Project Coordinator ）： China-EU cooperation perspectives in Complexity Sciences 夏克青 09:30-10:00 王健、何大韧（扬州大学）：低维体系的能量输运及复杂网络上一些动力学研究 10:00-10:30 任飞 （华东理工大学） ：《中国股票市场大单交易行为及其价格冲击研究》 10:30-10:50 Coffee break 10:50-11:20 许伯铭（ Pak-Ming Hui ， Chinese University of Hong Kong ）： Works on Coevolving Dynamics at CUHK 周涛 11 ： 20- 11:50 王有贵： 11:50-12:20 狄增如： 24 日午餐 12:30-14:30 午餐与休息 24 日下午 14:30- 16:00 1) 商讨 如何推动 中国的统计物理复杂性科学事业的发展及这一领域学术队伍的凝聚 2 ） 由胡岗教授介绍中国物理学会关于支持每隔两年一次召开全国统计物理复杂系统专题学术讨论会的决定，并落实 2011 年由南京师范大学对于首次会议的筹办。 3 ） 探讨对于统计物理复杂系统科学研究方向在国家科技部及国家自然科学基金委争取重大项目立项的可能性。 4 ）讨论如何开展国内各研究团体的双边合作与学术交流 5 ）《统计物理复杂系统科学丛书》出版计划商讨 胡岗 ， 汤雷翰， 汪秉宏 16:00-16:20 Coffee break 16:20-18:00 6 ）探讨建立中国（包括港澳） 复杂性科学学术团体的必要性与可能性 7 ）探讨建立亚太地区复杂性科学学术团体的可能性 8 ）探讨中国科学家与 欧盟科学基金会、欧洲各大学和研究所等主要学术机构 合作研究并申请欧盟研究项目的可能性 9 ）第五届中国与欧洲复杂性科学夏季暑期学校（ 2011 年在瑞士举办）的筹备 10) 讨论 2011 年由上海理工大学复杂系统科学中心组团访问 欧洲各大学和研究所及欧盟科学基金会事宜 张翼成， 张建伟， 汤雷翰， 夏克青 24 日晚餐 晚 餐 （ 皇冠酒店餐厅） 赴会人员名单 第二届统计物理与复杂性科学路线图三亚研讨会议 The Second Meeting on Research Road Map for Statistical Physics and Complexity Science （ 21-26 ， December ， 2010 ， Sanya, Hainan, China ） 会议主题： 统计物理复杂性科学研究路线图探讨 Confirmed Invited Speakers ( 确认赴会者 ) ： Jeff. H. Johnson （ Open University , UK ） j.h.johnson@open.ac.uk , 张建伟（ Jianwei Zhang 德国汉堡大学） zhang@informatik.uni-hamburg.de , 汤雷翰 （ Lei-Han Tang, HKBU, 香港浸会大学） leihan05@gmail.com , lhtang@pc3.phys.hkbu.edu.hk , 王秋平 （ Qiuping Alexandre. Wang ， ISMANS, France ） awang@ismans.fr ; 许伯铭 （ Pak-Ming HUI, CUHK, 香港中文大学 ） pmhui@phy.cuhk.edu.hk , 夏克青 （ Ke-Qing Xia, CUHK, 香港中文大学 ） kxia@phy.cuhk.edu.hk 王国彝 （ WONG Michael K Y ， USTHK, 香港科技大学 ) phkywong@ust.hk , 周昌松 （ C.S.Zhou, HKBU, 香港浸会大学 ） cszhou@hkbu.edu.hk , 霍裕平院士（ Yuping ， Huo ， 郑州大学） huoyuping@163.com , huoyp@zzu.edu.cn 胡岗 （ Gang HU ， 北京师范大学 ） ganghu@bnu.edu.cn 　 蔡勖 （ Xu Cai ， 华中师范大学 ， 副校长 ） xcai@mail.ccnu.edu.cn 敖平 （ Ping Ao ， 上海交通大学 ） aoping@u.washington.edu 郑波（ Bo Zheng, 浙江大学） bozheng@zju.edu.cn , 狄增如 （ Zengru Di, 北京师范大学） zdi@bnu.edu.cn , 刘宗华（ Zonghua Liu, 华东师范大学） zhliu@phy.ecnu.edu.cn 李炜 （ Wei Li, Max-Planck-Institute for Mathematics in the Sciences ） liw@phy.ccnu.edu.cn ; 王茹 （ Ru Wang ， ISMANS, France ） . ruwang@ismans.fr 王有贵 （ Yougui Wang, 北京师范大学 ） ygwang@bnu.edu.cn , 周炜星 （ Weixing Zhou, 华东理工大学 ） wxzhou@ecust.edu.cn , 邓友金（ You-Jin Deng ， USTC 中国科学技术大学 理论物理研究所） yjdeng@ustc.edu.cn 王文阁 （ Wenge Wang, 中国科学技术大学） wgwang@ustc.edu.cn ; 杨建梅 （ Jian-Mei Yang 华南理工大学 ） fbajyang@scut.edu.cn 许晓鸣 （ Xiao-Ming Xu, 上海理工大学，校长） xmxu@usst.edu.cn ; 高岩 （ Yan Gao, 上海理工大学） gaoyan1962@263.net , 车宏安（ Hong-An Che, 上海理工大学） chehongan@126.com , chehongan4@msn.com ; 王恒山（上海理工大学） wanghs@usst.edu.cn ; 尚明生 （ Minsheng Shang, 电子科技大学 ） shang.mingsheng@gmail.com , 任飞（ Fei Ren, 华东理工大学） olrenfei@163.com , 召集协调人（组织委员会）： Coordinators (Organizing Committee) 张翼成（ Yi-Cheng Zhang, USST and Fribourg University 上海理工大学复杂系统科学中心， 瑞士弗里堡大学） yi-cheng.zhang@unifr.ch ; zinp@yahoo.fr ; zinppy@gmail.com ; 汪秉宏（ Bing-Hong Wang, USST and USTC, 上海理工大学复杂系统科学中心， 中国科学技术大学 理论物理研究所） bhwang@ustc.edu.cn , 会务组： 何大韧（ Daren He, 扬州大学） darendo10@yahoo.com.cn , 王健（扬州大学） 周涛（中国科学技术大学，电子科技大学，上海理工大学复杂系统科学中心） zhutouster@gmail.com ; zhutou@ustc.edu ; tao.zhou@unifr.ch ; 刘建国（上海理工大学复杂系统科学中心，牛津大学 ） liujg004@yahoo.com.cn ; liujg004@ustc.edu.cn ; liujg004@gmail.com ; 李玉剑（中国科学技术大学） 张子柯 ( 电子科技大学 )
个人分类: 生活点滴|8152 次阅读|0 个评论
[转载]中科院理论物理研究所召集的统计物理与复杂系统研讨会
bhwangustc 2010-12-10 18:56
统计物理与复杂系统研讨会 主要议题： 1 ）交流统计物理和复杂系统研究方面的研究结果 2 ）讨论如何发展中国的统计物理与复杂系统研究， 及组织一个全国性会议的相关问题 主办单位： 中国科学院理论物理研究所 会议主席： 欧阳钟灿 会议时间： 2010 年 12 月 6 日 至 8 日（ 5 日下午 14:00 开始报到） 会议地点： 北京市蟹岛绿色生态农庄有限公司 会议代表食宿自理。 联系人： 程岭梅 刘伟（会务， 13611370214 ） Email ： clm@itp.ac.cn ， liuwei@itp.ac.cn 电话： （ 010 ） 62555058 传真： （ 010 ） 62562587 中国科学院理论物理研究所科研处 2010 年 11 月 11 日 统计物理与复杂系统研讨会 日程表 （ 2010 年 12 月 6-8 日 北京） 日 期 地 点 时 间 内 容 主 持 人 5 日下午 会议楼 D 楼 14:00- 晚上 报到 会务组 5 日晚上 开饭楼 小辣椒 18:30 晚 餐 6 日上午 会议楼一层 1 号会议室 08:00-09:20 报到 会议楼 1 层 1 号会议室 会务组 09:30-10:00 欧阳钟灿、胡岗、院基础局数理处王永祥处长讲话 陈晓松 10:00-10:20 方海平 微纳米流体中的统计物理学问题 汪秉宏 10:20-10:40 卢本卓 生物分子溶液中离子尺寸效应模型和计算 10:40-11:00 谭志杰 离子溶液中聚带电体间平均力势的模拟计算 11:00-11:20 休 息 11:20-11:40 周海军 Approaching the spin-glass ground-state energy density by a greedy single-variable flipping process 于渌 11:40-12:00 陈 勇 Scale behavior of topological defect in 2D quenched systems 开饭楼 小辣椒 12:00-14:30 午 餐、休 息 6 日下午 会议楼一层 1 号会议室 14:30-17:30 讨论 : 1 ）统计物理与复杂系统的发展态势 2 ）中国统计物理与复杂系统研究的状况 3 ）中国应当发展的统计物理与复杂系统研究领域 4 ）人才培养 5 ）举办全国统计物理与复杂系统研讨会 欧阳钟灿 胡 岗 田禾源餐厅 18:00 晚 餐 7 日上午 会议楼一层 1 号会议室 09:30-09:50 敖 平 Towards a general framework for complex systems: Darwinian dynamics as a candidate 郝柏林 09:50-10:10 史华林 理论与实验结合定量研究细菌基因调控：两个例子 10:10-10:30 高毅勤 Enhanced sampling simulations of aqueous and protein systems 10:30-11:00 休 息 11:00-11:20 汤雷翰 Automated network simplification unveils global regulatory strategy of bacterial metabolism 蔡 勖 11:20-11:40 王延颋 膜蛋白 BetP 对细胞渗透压调控机制的理论研究 11:40-12:00 涂育松 复杂生物网络及其调控 开饭楼 小辣椒 12:00-14:30 午 餐、休 息 7 日下午 会议楼一层 1 号会议室 14:30-14:50 汪秉宏 介绍中科大复杂系统理论研究组最近研究工作进展 陈金灿 14:50-15:10 刘宗华 复杂网络上的物质 , 能量与信息传播 15:10-15:30 周炜星 复杂金融网络（ Complex financial networks ） 15:30-16:00 休 息 16:00-16:20 狄增如 信息熵极大化与网络空间结构的幂律分布 16:20-16:40 徐 宁 Direct determination of the size of basins of attraction of jammed systems 郑 波 16:40-17:00 童培庆 具有延迟的随机非线性系统中波包的扩散 17:00-17:20 史 强 Quantum chemical dynamics from non-perturbative quantum master equation approaches 开饭楼 小辣椒 17:30 晚 餐 8 日上午 会议楼一层 1 号会议室 09:30-09:50 郑 波 Monte Carlo simulation of domain-wall dynamics in magnetic materials 敖 平 09:50-10:10 赵 鸿 低维系统相关的一些统计物理问题 10:10-10:30 陈金灿 非广延统计物理发展现状简介 10:30-10:50 蔡 勖 复杂系统概论 10:50-11:10 休 息 10:10-11:40 会议总结（欧阳钟灿） 陈晓松 每天早餐 ： 在开饭楼 7:00-9:00 住宿情况 序号 住宿 姓名 邮编 单位 1 5-8 陈晓松 100190 中国科学院理论物理研究所 2 5-8 欧阳钟灿 100190 中国科学院理论物理研究所 3 5-8 郑伟谋 100190 中国科学院理论物理研究所 4 5-8 周海军 100190 中国科学院理论物理研究所 5 5-8 史华林 100190 中国科学院理论物理研究所 6 5-6 于渌 100190 中国科学院理论物理研究所 7 5-8 王延颋 100190 中国科学院理论物理研究所 8 5-8 郝柏林 200433 复旦大学 9 5-8 刘寄星 100190 中国科学院理论物理研究所 10 6-7 高毅勤 100871 北京大学化学与分子工程学院 11 5-8 狄增如 100875 北京师范大学 12 5-7 史强 100190 中国科学院化学研究所 13 5-8 卢本卓 100190 中国科学院计算数学研究所 14 5-7 方海平 201800 中国科学院上海应用物理研究所 15 5-8 胡岗 100875 北京师范大学 16 5-8 汪秉宏 230026 中国科技大学 17 5-8 徐宁 230026 中国科技大学 18 5-7 贾瑜 450052 郑州大学物理工程学院 19 5-7 童培庆 210097 南京师范大学物理科学技术学院 20 5-8 谭志杰 430072 武汉大学物理科学与技术学院 21 5-8 刘宗华 200062 华东师范大学物理系 22 5-8 周炜星 200237 华东理工大学商学院、金融物理研究中心 23 5-9 敖平 200240 上海交通大学 24 5-8 赵鸿 361005 厦门大学物理系 25 5-8 陈金灿 361005 厦门大学物理系 26 5-8 蔡勖 430079 华中师范大学复杂性科学研究中心 27 5-8 郑波 310027 浙江大学物理系 28 5-8 陈勇 730000 兰州大学理论物理研究所 29 5-8 汤雷翰 　 香港浸会大学及北京计算科学研究中心 30 　 汤超 　 　 31 　 王国彝 　 　 32 5-8 周昕 　 韩国 APCTP 33 5-8 涂育松 200444 上海大学系统生物技术所 34 5-8 朱晓武 100088 中国政法大学 35 5-8 刘伟 100190 中国科学院理论物理研究所
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[论文校样]统计物理与网络科学面临的若干挑战与思考
fangjinqin 2010-12-8 09:14
统计物理与网络科学面临的 若干挑战与思考
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网络科学与统计物理面临的挑战与思考
热度 2 fangjinqin 2010-11-13 11:45
网络科学与统计物理面临的挑战与思考 毕桥 方锦清 按语：最近我们合作基本完成了 网络科学与统计物理 方法书稿的撰写工作，即将交付出版。这是该书的结束语。全书分三大部分共有30章。以后可能会陆续公布诸论和一些章节的内容，提供这里请大家提出宝贵意见。 网络科学的研究方兴未艾，课题不断涌现，与其密切相关的非平衡态统计物理，需要不断创新；两者紧密结合，任重道远。在结束本书之前，我们不得不思考这样一个撩人心肺的问题：什么是下一个网络科学和非平衡统计物理需要攻克的最主要的前沿问题？网络科学方面的问题 barabasi 已经作了比较明确的回答：寻找或发现网络的动力学普适规律及其同网络拓扑结构、功能的关系就是前沿课题之一。正如 Barabasi 的洞察那样： 我们需要攻克下一个前沿问题，就是理解在网络中发生的动力学过程。而问题在于我们已经有了几乎和复杂系统一样多的动力学现象。 尽管是多种多样的，但是否有这样的可能：这些动力学过程有着一些共同的特征？ 可以预言：动力学共性是存在的，只是迄今暂时还没有完全揭开它们普遍性的理论框架。这里必然存在丰富多彩的非平衡统计物理过程，这样找到构成复杂系统的理论基础离不开统计力学方法，也就是说，与网络拓扑结构的普遍性相比，构成网络动力学共性的基础不可能没有统计物理理论与方法的卷入，因此，很自然迫切要求统计物理方法的创新和发展。 进而，理论上自然提出问题，网络科学是否存在或需要建立一套复杂网络的基本动力学方程？这一切似乎又离不开 Liouville 方程， Schrodinger 方程和 Hamiltonian 。什么又是网络的 Hamiltonian 的清晰形式？事实上，对任何特定的网络来说，都不过是节点及（正在生长或消灭的）特定节点间的相互作用或连线的集合，理论上，都具有一定的能量结构，所以对应的 Hamiltonian 表述应该具有意义，但具体的网络 Hamiltonian 形式还需发展。不论怎样，能谱和特征谱的分析是同网络动力学性质密切联系的，并且同网络的拓扑结构也紧密相关，这些我们在本书关于微观网络的研究中已有所表现。 网络的信息方面是否也存在着基本的普适规律？信息是不是也是网络的基本要素？网络的信息、能量和动力学三者是怎样互动？它们如何影响网络拓扑性质和功能？在回答这些奥妙问题之前，我们建议读者体会本书所介绍的量子信息基本方程，这些方程是可以看作自然界关于信息、能量和动力学三者关系的基本方程；复杂网络看来应该也不例外。 网络的小世界原理或许是最小作用原理在网络世界的反映，而网络的度分布幂律定律，也不应是唯一的，事实上，实际网络还存在网络的度分布服从其它函数系分布形式，不同的函数系分布对应于不同类型的实际网络，虽然许多实际网络像 B A 网络一样其度幂律分布具有普遍性，但是也存在一大类（微观）网络度分布是广义指数形式的分布，而网络能量往往同指数上的变量有关。 显然，搞清楚这一发展的物理过程、现象和规律，统计物理具有不可推辞的责任。实际上从本书已经知道：统计物理包含平衡态和非平衡态两部分。平衡态统计物理，经过一百多年的研究和完善，迄今博大精深，许多概念和方法已臻成熟，但是如何应用到具体网络模型上，还需要磨练和创新。比如上面提到的，如何提炼出网络模型的 Hamiltonian ，就是一个难点。另外还有一个统计物理概念同网络概念协调的问题。例如，在量子网络中度、度分布所对应的算子是什么？如何通过密度算子算出度、度分布期望值。另一方面，非平衡态统计物理，其目的是想从大量微观粒子的运动规律出发研究和理解非平衡态宏观系统的运动性质和演化规律，它作为一个独立活跃的学科广受重视，仅是近四五十年的事情，目前仍处于发展阶段。 统计物理的基本矛盾是：自然界所有实际宏观热力学过程都是有方向性的或不可逆的，而经典力学和量子力学所反映的物理规律都是可逆的，因而在建立非平衡态统计物理时，首先面临的难题就是不可逆性佯缪：为何微观动力学是可逆的而宏观统计热力学过程却是不可逆的？这个矛盾自 Boltzmann 以来一直困扰着很多物理学家。它在现有统计物理中的具体表现为：时间反演对称的 Liouville 方程，长期被认为是统计物理基本方程，它与平衡态统计物理中微正则、正则和巨正则三个统计系综分布函数是协调的，可用它来计算平衡态的熵。然而，当用它来推算和解释非平衡态宏观系统的不可逆性、熵增加定律和流体力学方程等时，若不补充任何假设，总不能给出正确结果，甚至根本不可能简洁统一严格地给出各种正确结果。这一点对网络科学的发展犹为重要，因为绝大部分网络，如果具有复杂性的话，是开放的，不可逆的，可以演化的，包含着随机性和确定性，可以是混沌的，自相似的，等等，非平衡态统计物理才是有效的处理手段。 于是人们自然要探索，网络科学的深入发展就需要我们探索：不可逆性佯谬的起源究竟是什么？是否因为统计热力学规律本质上有别于动力学规律？若是，两者究竟有何差别？非平衡态统计物理是否有基本方程？若有，它是什么形式？可否由它提供一个包括非平衡态和平衡态统一的理论框架？网络非平衡熵是否遵守什么演化方程？若是，它又是什么形式？熵产生率、即熵增加定律的微观物理基础是什么？可否由一个简明公式描述之？孤立网络系统的熵是否永远只增不减？开放网络的熵又如何推动网络演化？所这些问题，能否从一套新的基本方程出发进行统一解答之？近十多年，许多研究围绕这些问题中的部分进行了新探索，力图发现统计物理新的基本方程。 但是要获得普适的、大家都接受的平衡态和非平衡态统计物理基本方程，谈何容易？ Liouville 方程后面新项的添加，要同复杂的系统协调，目前还无一个方程达到。 在这一问题上我们推荐子动力学方程和非平衡态系综理论。这是因为，首先， Liouville 方程对平衡态封闭统计系统肯定成立，这就是说，对于任何开放体系，都可以加上环境部分而形成一个平衡态封闭系统，于是 Liouville 方程对这样的总系统是成立的。其次，要抛弃求迹运算获得待求开放体系约化分布函数的方法！本书中的工作表明：子系统的密度分布是不能简单地通过求迹运算而获得的。它需要系统开放体系的自由 Hamiltonian 的本征投影算符加上总系统 Hanmiltonian 的本征投影算符的共同作用才能获得，并且所满足的方程不简单是原来的 Liouville 方程，而是子动力学方程，原来 Liouville 算子已变成中介（或碰撞）算子，他们之间通过相似变换才能联系起来，并且对应于不可逆系统，这一变换是非么正的。这样一来，由对原 Liouville 算子进行非么正相似变换而构造的中介（或碰撞）算子所带来的子动力学方程就是一个统计物理新的基本方程。当相似变换是么正时，这一方程就退回到原 Liouville 方程的等价表示，并且中介（或碰撞）算子同原 Liouville 算子具有相同的谱结构，那么显然，这时它们所对应的三大系综密度算子计算公式是相同的。 我们提出子动力学方程就是一个适应于（非）平衡态统计物理新的基本方程，是基于我们过去多年的工作和布鲁塞尔学派三代学者的基础工作。这个方程导出，正如大家在本书中所看到的，基本上没有动用假设，有的只是我们对 Rigged Hilbert （ Liouville ）空间的认识和正确的算子代数的运算，所以说，应该还是可以被学界接受的。但是，子动力学的理论还需要完善和发展，比如说，函数空间扩张的理论仍需要完善，在网络模型中投影密度算子构造，等等。 这些都需要研究者具有一定的泛函分析和算子代数基础，需要较深的解析技巧。这可能是目前网络科学和统计物理研究的大环境所缺乏的。大多数人们急于挤入计算机模拟、数值计算和模型翻新的热流之中，缺乏解析计算，不知我们突破无标度网络理论和小世界网络理论还需多长时间？又在什么时候能建立非平衡态统计物理的系综理论？ 本书作为抛砖引玉，建议研究者对量子网络为代表的微观网络给予应有的重视。目前，网络科学的主题是， 98%-99% 的论文都集中在经典网络，发展不平衡，可能是不正常和不成熟的一种表现，因为整个世界，未来极有可能是朝着 量子信息，量子网络和 纳米技术等的方向前进，我们如何在这当中发挥更大的作用，真正有所作为，有所创新，有所前进。 对于今后网络科学的研究方向，我们提出以下见解提供参考。 第一 , 进一步探索网络科学前沿问题，需要建立网络科学的统一理论框架（体系）： 这 需要深入探索和发现构成复杂系统基础的理论核心，形成统一理论框架，以便能够进一步揭示和深入了解发生在网络系统中的动力学过程及其物理演化机制问题，需要定性和定量地深刻理解所能感知的复杂系统的行为及其演化特性，揭示复杂网络的拓扑、动力学和功能之间的普遍联系（规律性）。因此，这必然与许多交叉领域的前沿课题密切相关。例如，探索脑神经网络是 21 世纪科学的主要前沿领域之一。 第二 , 努力突破关键问题： 完善数据和发挥人的想象力、创造力和智慧。 今后能否保持网络科学发展的势头取得更辉煌的成果呢？回答：是可能的！主要的关键问题之一是需要更多的完善的数据。事实上，在过去的十年里大型可靠的网络数据的突现已经促进了网络理论的发展。今后几年只要能够捕获更详细数据，并能反映发生在网络系统中的动力学过程。在此基础上，关键问题之二是，人就成为了唯一的决定因素，需要依靠全世界科学家发挥高度想象力、智慧和创造力。随着现代科学技术的迅速发展，今后肯定能够挖掘和提供更多、更完善的实际数据，所以非常需要建立最广泛的科学家国际合作网，开展最密切的国内外合作研究。相信依靠全球科学家的高度（原）独创性的思维能力和智慧，有望今后 10 年进一步发现复杂网络更普遍和更深层次的规律，从而获得更深入广泛的应用。 第三 , 网络科学志在探索整个自然界和人类社会： 我们要认识的复杂系统，既不是细胞，也不是因特网，而是整个人类社会和自然界。这是 Barabasi 的一个大胆的预测是： 由于我们每天所要使用的电器设备数量的增长，从移动电话到全球定位系统和因特网，它们已经捕获了我们生活中的一切行踪，在一个真正量化的方式下，我们首先能够认识的复杂系统不是细胞，也不是因特网，而是我们人类社会。 并将实现一个真正量化的定量理解。从而必将更多揭开自然界和人类的 庐山真面目 。 第四，瞄准共同目标： 运用网络科学重新统一地认识众多传统科学： 对于复杂网络系统而言，节点（组元）之间内在的相互连接（关系）特别重要，这正是人们关注网络的原因。 今天，对网络系统的认识已经成为一系列传统学科的共同目标 ，也就是今后需要运用网络科学科学观来重新统一认识许多传统学科 . 例如：计算机科学家正在绘制下一代互联网和万维网的结构与功能；流行病学家追踪病毒传播与传输网络；细胞生物学家使用网络来研究信号传导和代谢过程及其应用；生物神经科学家正在探索完全的大脑神经网络图； 。总之，我们需要运用网络科学重新统一地认识众多传统科学。 第五 , 当务之急是开展重大网络工程与实际应用研究工作： 特别是涉及网络安全等问题。美国已经把网络科学与工程提到日程，并推荐必须大力支持研究的四大方面：（ 1 ）加强未来互联网技术的实验与理论两方面的研究工作：（ 2 ）重建和扩大实验室规模、改善实验方法与技术，加大奖励制度以促进网络工作者发挥重大作用；（ 2 ）大力培养和支持网络工程设计有关的科技活动，包括理论计算机科学、网络科学新课题和其他相关的理论课题的研究；（ 3 ）支持更广泛的交叉科学研究活动，以便深刻理解和设计未来的包括互联网在内各种网络。我们需要 特别关注发达国家正在加紧开展中的网络中心战问题 。 第七 , 应用多学科的知识体系、方法论和专家系统，完善网络科学的理论体系 ： 充分利用、借鉴和吸收众多现代科学的优势，如我国系统科学中的 综合集成方法 ，或 从定性到定量综合集成研讨厅体系 ， 既运用整体综合方法，又利用还原论的系统分解法，在分解后研究的基础上，进行综合集成到整体。这样相结合方法，具有灵活性、适应性和实用性。 我们能否把它推广到复杂巨网络系统的研究中，值得进行试验研究。 第八，今后需要 建立最广泛的科学家国际合作网，开展最密切的国内外合作研究。 只有最大限度地调动和 依靠全球科学家的高度独创性的思维能力和智慧，才有望在今后 10 年进一步揭开复杂网络更普遍和更深层次的规律，从而推动更深入的工程方面的实际应用。 第九 , 努力探索网络科学与艺术的和谐统一： 科学求真，真中涵美；艺术审美，美不离真 ，这是长期以来众多有识人士的精辟概括。为了更深刻地描述真实的自然界和人类社会，网络科学和其他科学（如纳米科学）一样，应该能够达到科学与艺术的和谐统一，即 科学与艺术是相通性和统一性 。 歌德说过： 我们必须把科学当作艺术，然后才能从科学得到完整的知识。 罗素也说过： 数学，如果公正地看，包含的不仅是真理，也是无上的美 一种冷峻的美，恰像一尊雕刻一样。由此可见，科学与艺术的和谐统一是必然的发展趋势。网络科学毫不例外，一张张美妙的复杂网络图就是一个个珍贵的艺术品。如果利用艺术的想象对复杂网络图进行再创造，提倡和促进科学家与艺术家进行共同的艺术创作，不久的将来能够达到网络科学与艺术的和谐统一，这是网络科学工作者努力探索的目标之一。 我们 坚信：网络科学与统计物理在更深入的交叉研究中，一定能够相互促进，相辅相成，相得益彰，共同获得进一步发展和完善。今后统计物理理论方法在网络科学的应用中必将发挥更大的作用，推进网络科学与工程的研究和发展，以取得新的更加辉煌的成果，造福于全人类。 显然，我们面临的挑战，任重道远，但是前途光明。我们寄无限希望于我国的年轻一代，他们一定能够作出无愧于时代的贡献。
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[转载]复杂系统的统计物理与数学国际会议 Oct 23-27，2010 武汉
bhwangustc 2010-10-28 19:12
International Workshop on Statistical Physics and Mathematics for Complex System Oct.23-27, 2010, CCNU, Wuhan Aims and scope Scientific program committee Organizing committee Invited speakers Conference fees Important dates Submission of manuscript Proceedings Transport information Registration Participants Program Contact us Complexity Science Center Institution of Particle Physics, Huazhong (Central China) Normal University, Wuhan 430079, China Contact Us: liw@phy.ccnu.edu.cn or dengwb@phy.ccnu.edu.cn Aims and scope Although the problem of understanding of the second law of thermodynamics for irreversible and nonequilibrium processes is a bit old and has spilt a lot of ink over 150 years, it is likely that statistical physics and thermodynamics are currently undergoing a special period of development. Proof of this: the debates, questions and plenty of new ideas around the most fundamental concepts such as entropy, information, fluctuation, source of randomness, probability, foundation of statistical mechanics and its kinship with thermodynamics and so on. Among the open questions, many touch the statistical mechanics and thermodynamics approach to complex systems such as the social, economic, biological systems and networks. As far as this tendency is concerned, one should not forget other physical systems such as finite size system, long range interacting systems and the systems far from equilibrium with large fluctuation and deviation behaviors. The main aim of the second SPMCS international workshop is to bring together senior and junior scientists as well as PhD students from all over the world to make a state of the art, to exchange recent results and different points of view about the questions in the vanguard of statistical physics, thermodynamics and mathematics for complex systems. More specifically, the topics of interest touch but are not limited to the followings: - Complex systems (networks, social systems, biological systems) - Finite size and nonextensive system (nanomaterials, quantum dots, atomic cluster, molecular engines, etc.) - Fluctuation theorems and equalities, superstatistics, quantum thermodynamics - Fractal geometry, fractional derivative We hope that this second SPMCS exchange will be helpful and instructive for the participants, especially for the junior scientists and students to get wider and deeper visions and to develop their own new ideas around this mysterious, philosophy laden, fascinating, and extremely useful bridge of understanding over the abyss between the macro and micro physics. All interested scientists and students are welcome to this meeting Complexity Science Center Institution of Particle Physics, Huazhong (Central China) Normal University, Wuhan 430079, China Scientific program committee Chairs: Q.A. Wang, Xu Cai and Alain Le Mhaut Abe Sumiyoshi (Japan) Allahverdyan Armen (Armenia) Badiali Jean-Pierre (France) Beck Christian (UK) Cai Xu (China) Chen Jincan (China) Courbage Maurice (France) Duplantier Bernard (France) Gell-Mann Murray (USA) Haubold Hans (Austria) Kaniadakis Giorgio (Italy) Le Mhaut Alain (France) Li Wei (China) Mathai A.M. (India) Quarati Piero (Italy) Rapisarda Andrea (Italy) Robledo Alberto (Mexico) Tayurskii Dmitrii (Russia) Thurner Stefan (Austria) Tirnakli Ugur (Turkey) Vakarin Eduard (France) Wang Qiuping A. (France) Organizing committee Co-Chairman: Li Wei, Wang Qiuping A. Members: Abe Sumiyoshi Beck Christian Cai Xu Chen Jincan Haubold Hans Kaniadakis Giorgio Robledo Alberto Tirnakli Ugur Invited speakers Abe Sumiyoshi ( Japan ) Allahverdyan Armen ( Armenia ) Balian Roger ( France ) Bao Jingdong ( China ) Bentes Sonia ( Portugal ) Bi Qiao (China) Chen Chi-Ming (Taiwan) Chen Jincan (China) Chen Xiaosong (China) Christian Beck (UK) Ciliberto Sergio (France) Du Jiulin (China) Duplantier Bernard (France) El Kaabouchi Aziz (France) Esposito Massimiliano (Belgium) Haubold Hans (Austria) Jorge Kurchan (France) Kaniadakis Giorgio (Italy) Kinouchi Osame (Brazil) L. Enkhtur (Mongolia) Liaw Sy-Sang (Taiwan) Lai Choy Heng (Singapore) Le Mhaut Alain (France) Li Wei (China) Liu Zonghua (China) Long Guilu (China) Martyushev Leonid (Russia) Nieuwenhuizen T.M. (Netherlands) Ou Congjie (China) Qing Hong (China) Quarati Piero (Italy) Rapisarda Andrea (Italy) Robledo Alberto (Mexico) Su Guozhen (China) Tayurskii Dmitrii (Russia) Thurner Stefan (Austria) Tirnakli Ugur (Turkey) Tkachenko Luda (Russia) Touchette Hugo (UK) Vakarin Eduard (France) Vandenbroeck Christian. ( Belgium ) Wang Binghong ( China ) Wang Qiuping A ( France ) Zhang Yang ( USA ) Zaripov ( Russia ) Proceedings The proceedings of the present workshop will be published by the International Journal of Modern Physics. The technical details concerning the preparation of the manuscript will be given to the participants a bit later. Second SPMCS Workshop Program October 22nd (Friday) to October 27th (Wednesday) 2010 October 22nd, Friday, Arrival and Registration of Participants (East International Hotel) October 23rd, Saturday (Conference Room 9-409 of Building No. 9) 9:00-9:15 Welcome address from the conference Chairmen: Q.A. Wang and Xu Cai Session I Chair: Q.A. Wang Time Name Affiliation Presentation Title 9:15 Prof. Alain Le Mhaut ISMANS, France French roadmap for the science of complex systems 10:00 Photography and Coffee break Session II Chair: Binghong Wang 10:40 Prof. Sumiyoshi Abe Department of Physical Engineering, Mie University , Japan Universalities of earthquake-nework characteristics 11:20 Prof. Yang Zhang Center for Computational Medicine Bioinformatics, University of Michigan Protein structure and function predictions 12:30 Lunch Session III Chair: Christian Beck Time Name Affiliation Presentation Title 14:00 Prof. Zbigniew Struzik University of Tokyo Is Our Life Complex? 14:40 Prof. Chiming Chen National Taiwan Normal Univ. Computational Studies of Complex Systems 15:20 Coffee break Session IV Chair: Xu Cai Time Name Affiliation Presentation Title 16:00 Prof. Zonghua Liu East China Normal University Amplification of signal response in scale-free networks 16:40 Prof. Sysang Liaw National Chung Hsing University Characterizing sleep stages by the fractal dimensions of electroencephalograms 19:00 Dinner (Reception) October 24th, Sunday (Conference Room 9-409 of Building No. 9) Session I Chair: Wei Li Time Name Affiliation Presentation Title 09:00 Prof. Binghong Wang University of Science and Technology of China Universal role of migration in promotion of cooperation 09:30 Prof. Rui Menezes ISCTE-IUL and UNIDE-ISCTE Long-run co-movements under globalization in the stock market: evidenced from the G7 10:00 Prof. Guilu Long Department of Physics, Tsinghua University , China Simulation of Open Quantum Systems in a Duality Quantum Computer 10:30 Coffee break Session II Chair: Zbigniew Struzik Time Name Affiliation Presentation Title 11:00 Prof. Christian Beck School of Mathematical Sciences, Queen Mary, University of London Generalized statistical mechanics methods for complex systems 11:30 Prof. Qiao Bi School of Science , Wuhan University of Technology T.B.A 12:00 Prof. Wei Li Max-Planck-Institute for Mathematics in the Sciences Randomness and Heterogeneity in an Evolutionary Game 12:30 Lunch Session III Chair: Sumiyoshi Abe Time Name Affiliation Presentation Title 14:00 Prof. Qiuping A. Wang ISMANS, France No Poincare recurrence in random dynamics? 14:30 Prof. Alberto Robledo Instituto de Fisica, Universidad Nacional Autonoma de Mexico Statistical-mechanical structure beneath the laws of Zipf and Benford Session IV Chair: Chiming Chen 15:00 Prof. Dmitrii Tayurskii Kazan Federa University , Russia Quantum fluids in nanoporous media-effects of the confinement and fractal geometry 15:30 Prof. Jiulin Du Tianjin University , China On power-law q-distribution functions based on the probabilistically independent postulate 16:00 Coffee break Round-table Session V Chair: Binghong Wang 16:40 18:30 Free Topics (Science Hall of CCNU Room 301) 19:00 Dinner October 25th , Monday (Conference Room 9-409 of Building No. 9) Session I Chair: Dmitrii Tayurskii Time Name Affiliation Presentation Title 09:00 Prof. Aziz El Kaabouchi ISMANS, France A mathematical study of the path probability of Brownian motion with Gaussian noises 09:30 Prof. Xiaosong Chen Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Science T.B.A 10:00 Jiao Gu Max-Planck-Institute for Mathematics in the Sciences Modeling the Epidemic Spreading with White Gaussian Noise 10:30 Coffee break Session II Chair: Alberto Robledo Time Name Affiliation Presentation Title 11:00 Dr. Congjie Ou College of Information Science and Engineering, Huaqiao University , China Generalized entropies under different probability normalizations 11:30 Dr. Ru Wang ISMANS, France College of Information Science and Engineering, Huaqiao University , China Investigation of a nonadditivity for nonextensive system 12:00 Dr. Jian Jiang ISMANS, France Application of Varentropy as a Measure of Probabilistic Uncertainty for Complex Network 12:30 Lunch Round-table Session III Chair: Christian Beck 14:00 Free Topics (Science Hall of CCNU Room 301) 16:00 Coffee break Round-table Session IV Chair: Sumiyoshi Abe 16:30-18:30 Free Topics (Science Hall of CCNU Room 301) 19:00 Gala dinner October 26th, Tuesday 9:00 AM, Departure for Wuhan tours October 27th, Wednesday Departure of participants Registration The registration desks will be opened at East International hotel on Oct. 22nd. The registration desk will be also opened from Oct. 23rd to Oct. 25th throughout the workshop at the Conference Room 9-409 of Building No. 9, Hua-Zhong (Central China) Normal University . Conference Site The oral report sessions from Oct. 23rd to Oct. 25th will be held at the Conference Room 9-409 of Building No.9, and the round table sessions during Oct. 24th and Oct. 25th will be held at Conference Room 301 of the Science Hall, Hua-Zhong (Central China) Normal University , Wuhan , 430079 China . There will be shuttle service at 8:00 AM every morning on Oct. 23rd, 24th and 25th from the East International Hotel to the conference site. Hotel information East International Hotel No. 19, Southern Donghu Road , Wuhan , China Tel: 027-59718888 http://www.east-hotel.com.cn/zh-CN/introduce.html
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统计力学专题讨论班（有讲稿）：第一讲 概率论简引（张亚斌、刘彤）
GrandFT 2010-3-24 22:38
统计力学专题讨论班 时间：2010.3.26 周五上午10:00 地点：16-308 主讲：张亚斌、刘彤 第一讲：概率论简引 内容：雷克《现代统计物理教程》第五章基本概率理论 这是为没有系统学过概率论的同学准备的数学准备。 讲稿
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平均场方法及其它
热度 4 zhouda1112 2010-2-5 12:09
平均场是物理，特别是统计物理中非常重要的一种理论分析方法。有意思的是，几乎学统计物理的老师同学都知道平均场的适用条件是严格甚至苛刻的，历史上也有著名的科学案例（诸如Ising模型的相变问题）明确警示了滥用平均场方法的不良后果，但大家就是难以割舍这种好方法。特别在复杂网络的研究中，绝大部分的理论分析都是采用了平均场的方法。 讨论平均场，真实的反映了物理学家和数学家之间学术标准的差异。数学上说，平均场的适用范围只能是完全图，或者说系统结构是well-mixed，在这种情况下，系统中的任何一个个体以等可能接触其他个体。所以，对于明确的不满足完全图情况的问题，数学家只能去想其它办法，哪怕是四处碰壁，举步维艰，数学家始终坚守数学的严格性。反观物理，平均场与其说是一种方法， 不如说是一种思想。其实统计物理的研究目的就是期望对宏观的热力学现象给予合理的微观理论。较为一致的认识是：系统中个体的局部相互作用可以产生宏观层面较为稳定的行为。所以，物理学家坚信，即便不满足完全图的假设，但既然这种局部到整体的作用得以实现，那么个体之间的局部作用相较于全局的作用是可以忽略不计的。这或许就是物理学家不轻易否定平均场的根据。更重要的，恐怕还是平均场方法便于使用。基本上，熟悉常微分方程的人都具备掌握平均场方法的能力。这也降低了分析的门槛。某种程度上，是一件好事。而且，实验也证明，很多时候，这种方法得出的结果跟实际也匹配。 其实复杂网络，抽象来看，就是一大类特殊的图。而且，肯定不是完全图。早在复杂网络兴起之前，理论科学界就知道空间结构对于系统动力学行为的影响。最典型的，比如格点图上的Ising模型，也正是对于二维Ising模型相变问题的研究，平均场这种方法才露出明显的破绽。那时，是一种叫重整化群的方法，圆满的回答了二维Ising模型的相变问题。可以想象，那种方法的技巧是很强的，或许也是因为此，这种方法并未被广泛使用。还有一类典型的例子，就是生态学中讨论物种演化的时候，很多生物数学家很早就在讨论空间结构的问题。推荐Durrett教授和Levin教授合写的文章The importance of being discrete。google一下就出来了。 刚才讲到平均场，从数学上对应常微分方程。如果您已经意识到平均场的局限性，那么我们是否有更合理的建模方法？答案当然是有的。我知道的比较重要的有两大类：第一类是叫做反应扩散方程(reaction-diffusion equations)，另一类叫做相互作用粒子系统(interacting particle systems)。其中，反应扩散方程是利用偏微分方程的办法，讨论连续时间、连续状态情形的动力学问题。很多时候，学者就直接在原有的平均场方程基础上，加上一个laplcae算子，改装后的方程就是加入了spatial effects的反应扩散方程。至于粒子系统，它跟反应扩散方程最大的区别在于，它讨论离散随机模型。简单说，就是系统中有很多相互关联的粒子，粒子状态的演化受到了周围粒子状态的影响。所以，粒子系统跟cellular automata的本质是类似的。 当然，这里说得天花乱坠，必须提醒大家的是这两种建模的方法，其数学分析上的难度是大大超出平均场方程的。数学上，偏微分方程的分析和求解历来是研究的重点和难点；而粒子系统，因为我专业的原因，深知其研究的难度。我导师的导师，UCLA的Liggett教授，是这个领域的权威之一，他的著作interacting particle systems被誉为该领域的圣经，如果大家有兴趣，可以看一看。只不过阅读的难度很大。我本人只有幸坚持读了前三章。 所以，在讨论空间结构的时候，其实是有办法把工作做得精细一些。只不过，天下没有免费的午餐，好的建模方法随之带来分析上的难度。虽然，我个人从专业背景角度，是期望平均场不被滥用的，但从心底还是愿意承认这种方法的价值。并且，就实际问题而言，平均场的假设不仅是没有办法的办法，更是一种智慧。比如，我相信在微观粒子层面，大量粒子杂乱的无规则运动，还有比平均场更好的假设吗？关乎这种观测局限的问题，恐怕目前没有更好的办法。
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2005-2009 发表论著 分类目录
bhwangustc 2010-1-28 22:26
中国科学技术大学 统计物理与复杂系统研究组 2005-2009年发表论著 分类目录 （截止时间： 2009-12-31） 目录： 一、复杂网络的模型、结构、功能与动力学 二、复杂网络上的同步、控制与级联过程 三、推荐系统、信息挖掘及基于互联网的信息物理 四、网络上的疾病及谣言传播 五、新一代互联网络的可能结构与动力学，互联网交通 六、自驱动个体的集群运动与趋同控制 七、人类行为动力学与社会物理学 八、舆情动力学与社会网络分析 九、复杂适应系统与经济物理学 十、合作进化与博弈模型 十一、交通流中的相变及自组织临界性、城市交通复杂系统 十二、非线性动力学系统、混沌的同步与控制 十三、系统生物学与生物复杂性 十四、统计物理理论基础 一、复杂网络的模型、结构、功能与动力学 Topology Structure, Function and Cascading Dynamics of the Complex Network: 1, Wen-Xu Wang （ 王文旭 ） , Bing-Hong Wang ( 汪秉宏 ), Bo Hu, Gang Yan, Qing Ou General dynamics of topology and traffic on weighted technological networks Physical Review Letters Vol.94, No.18 (2005) 188702 2 Fangcui Zhao （赵芳翠） , Huijie Yang （杨会杰） , and Binghong Wang ( 汪秉宏 ) ， Scaling invariance in spectra of complex networks: A diffusion factorial moment approach Physical Review E Vol.72, No.4 (2005) 046119 3 Wen-Xu Wang （王文旭） , Bo Hu, Tao Zhou, Bing-Hong Wang ( 汪秉宏 ), Yan-Bo Xie Mutual selection model for weighted networks Physical Review E Vol.72, No.4 (2005) 046140 4 Tao Zhou （周涛） , Gang Yan, and Bing-Hong Wang （ 汪秉宏 ） , Maximal planar networks with large clustering coefficient and power-law degree distribution, Physical Review E Vol.71, 4 (2005) 046141 5 Zhou Tao ， Wang Bing-Hong （汪秉宏）， Catastrophes in Scale-Free Networks Chinese Physics Letters Vol.22 No.5 (2005) 1072-1075 6 We n-Xu Wang, Bo Hu, Bing-Hong Wang （ 汪秉宏 ） , Gang Yan Mutual attraction model for both assortative and disassortative weighted networks Phys Rev E 73 (2006) 016133 7 T. Zhou , G. Yan and B. H. Wang （汪秉宏） , Reply to Comment on Maximal planar networks with large clustering coefficient and power-law degree distribution, Physical Review E 73 (2006) 058102 8 Huijie Yang, Fangcui Zhao and Binghong Wang （汪秉宏） Collective chaos induced by structures ofcomplex networks Physica A 364 (2006) 544556 9 Tao Zhou, Bing-Hong Wang （汪秉宏） , P.M. Hui, K.P Chan Topological properties of integer networks Physica A 367 (2006) 613618 10 Qiang Guo, Tao Zhou, Jian-Guo Liu, Wen-Jie Bai, Bing-Hong Wang （汪秉宏） , Ming Zhao Growing scale-free small-world networks with tunable assortative coef?cient Physica A 371 (2006) 814822 11 Gu ZM, Zhou T, Wang BH （汪秉宏） , et al. Simplex triangulation induced scale-free networks Dynamics of Continuous Discrete and Impulsive Systems-Series B ： Applications Algorithms 13 (3-4): 505-510 （ 2006 ） 12 Zhou Tao, Liu Jian-Guo, Wang Bing-Hong （ 汪秉宏 ） Notes on the Algorithum for Calculating Betweenness Chinese Physics Letters Vol23, No.8, (2006) 2327-2329 13 Baosheng Yuan ， Bing-Hong Wang （汪秉宏） , Growing directed networks: organization and dynamics New Journal of Physics 9 (2007) 282 14 Qin Ou, Ying-Di JIn, Tao Zhou, Bing-Hong Wang （汪秉宏） , Bao-Qun Yin: Power-law strength-degree correlation from resource-allocation dynamics on weighted network Phys Rev E_75(2007)021102 15 W-K Xiao ， J Ren, F Qi, Z-W Song, M-X Zhu, H-F Yang, H-Y Jin, B-H Wang （汪秉宏） , T Zhou Empirical study on clique-degree distribution of networks PHYSICAL REVIEW E 76 （ 2007 ） 037102 16 Wu-Jie Yuan, Xiao-Shu Luo, Pin-Qun Jiang, Bing-Hong Wang （汪秉宏） , Jin-Qing Fang, Stability of a complex dynamical network model, Physica. A 374 （ 2007 ） 478-482 17 Bu SL, Wang BH （汪秉宏） and Zhou T, Gaining scale-free and high clustering complex networks Physica A374(2007)864-868 18 Tao Zhou, Bing-Hong Wang （ 汪秉宏 ） , et al, Modeling Collaboration Networks Based On Nonlinear Preferential Attachment International Journal of Modern Physics C Vol. 18, No. 2 (2007) 297314 19， Xiao-Pu Han, Chun-Dong Hu,Zhi-Min Liu and Bing-Hong Wang （ 汪秉宏 ） Parameter-tuning networks: Experiments and active-walk model 参量调节网络：实验与活跃行走模型 EPL, 83-2 (2008) 28003 20 Yan-Bo Xie, Tao Zhou ， Bing-Hong Wang （ 汪秉宏 ） , Scale-free networks without growth, Physica A 387 (2008) 1683 1688 21 Wu-Jie Yuan, Xiao-Shu Luo, Pin-Qun Jiang ， Bing-Hong Wang （汪秉宏） , and Jin-Qing Fang Stability of Two Typical Complex Dynamical Networks International Journal of Modern Physics B ， Vol. 22, No.5 (2008) 553560 22 Yang Han-Xin( 杨涵新 ) Wang Bing-Hong( 汪秉宏 ), Liu Jian-Guo( 刘建国 ) ， Han Xiao-Pu( 韩筱璞 ) ， Zhou Tao( 周涛 ) Step-by-Step Random Walk Network with Power-Law Clique-Degree Distribution 具有幂函数律集团度分布的逐步随机行走网络 Chin Phys. Lett. 25-7(2008)2718 23 Ma Pei-Jie ， Wang Bing-Hong 马佩杰 ， 汪秉宏 Order Parameter Hysteresis on the Complex Network 复杂网络上的序参数滞后 Chin.Phys.Lett 25-9(2008)3507 24 Li Ji( 李季 ), Wang Bing-Hong （ 汪秉宏 ） , Wang Wen-Xu( 王文旭 ), Zhou Tao( 周涛 ) Network Entropy Based on Topology Configuration and Its Computation to Random Networks 基于拓扑位形的网络熵及其在随机网络上的计算 Chin.Phys.Lett. Vol. 25, No. 11 (2008) 4177 25 周涛，柏文洁，汪秉宏，刘之景，严钢， 复杂网络研究概论， 物理， 34 卷 1 期， 31-36 页， 2005 26 张培培，何阅，周涛，苏蓓蓓，常慧，周月平， 汪秉宏，何大韧 一个描述合作网络顶点度分布的模型， 物理学报 55 卷 1 期（ 2006 ） 60-67 27 李季，汪秉宏，蒋品群，周涛，王文旭 节点数加速增长的复杂网络生长模型 物理学报 55 卷 8 期（ 2006 ） 4051-4057 28 汪秉宏，王文旭，周涛，交通流驱动的含权网络， 物理 35 卷 2 期（ 2006 ） 227-233 29 郭雷，许晓鸣（主编）史定华，王恒山，狄增如， 汪秉宏，张宁，韩靖 （副主编）， 《复杂网络》（上海系统科学研究院学术从书） pp.1-445,91 万字 上海科技教育出版社（ 2006 年 11 月） 30 周涛，汪秉宏：网络传播 （《复杂网络》一书第 6 章 pp.113-140 ） 上海科技教育出版社（ 2006 年 11 月） 31 周涛、肖伟科、任捷、汪秉宏：网络集团度的幂律分布 , 复杂系统与复杂性科学 4 卷 2 期（ 2007 年 6 月） 10-17 32 陈关荣，许晓鸣（主编）， 汪秉宏，汪小帆，车宏安，王恒山，张宁（副主编） 《复杂网络理论与应用》 －第三届全国复杂网络学术会议文集 2008 年 6 月第 1 版， 268 千字 ISBN: 978-988-17255-1-6 上海系统科学出版社（香港） 《 Complex Networks Theory and Applications 》 33 Yuan WJ ， Luo XS ， Zhou JF ， Wang BH Acceleratingly growing scale-free networks with tunable degree exponents 具有可调度指数之加速生长无尺度网络 Physica A 387(2008)5311-5316 34 Guo-Qing Zhang, Guo-Qiang Zhang, Su-Qi Cheng and Tao Zhou Symbiotic effect: A guideline for network modeling 共生效应：网络模拟指南 EPL, 87 (2009) 68002 35 Li-Na Wang, Jin-Li Guo ， Han-Xin Yang, Tao Zhou, Local preferential attachment model for hierarchical networks ， 层次网络的局域优先粘结模型 Physica A 388 (2009) 1713-1720 二、复杂网络上的同步、控制与级联过程 Synchronization of the complex network 1 Ming Zhao, Tao Zhou, Bing-Hong Wang （ 汪秉宏 ） , and Wen-Xu Wang Enhanced synchronizability by structural perturbations, Phys. Rev. E 72, (2005) 057102 2 Tao Zhou, Ming Zhao, Bing-Hong Wang （ 汪秉宏 ） : Better synchronizability predicted by crossed double cycle Physical Review E 73 （ 2006 ） 037101 3 Chuan-Yang Yin, Wen-Xu Wang , Guanrong Chen, and Bing-Hong Wang （ 汪秉宏 ） , Decoupling process for better synchronizability on scale-free networks Physical Review E 74 , (2006). 047102 4 M. Zhao, T. Zhou , B. H. Wang （汪秉宏） , Q. Ou, and J. Ren, Better sychronizability predicted by a new coupling method European Physical Journal B 53, (2006). 375 5 Huijie Yang , Fangcui Zhao, Binghong Wang （汪秉宏） , Synchronizabilities of networks: A new index CHAOS, 16 (4): Art. No. 043112 ( 2006) 6 Ming Zhao, Tao Zhou, Bing-Hong Wang （ 汪秉宏 ） , Gang Yan, Hui-Jie Yang, Wen-Jie Bai Relations between Average Distance, Heterogeneity and Network Synchronizability Physica A 371 (2006) 773-780 7 Wu Xiang, Wang Bing-Hong （ 汪秉宏 ） , Zhou Tao, Wang Wen-Xu, Zhao Ming, Yang Hui-Jie, Synchronizability of Highly Clustered Scale-Free Networks Chinese Physics Letters 23-4 (2006) 1046-1049 8 Bu SL, Zhang YW, Wang BH （汪秉宏） Synchronizing Complex Networks by an Adaptive Adjustment Mechanism Chinese Physics Letters 23-11 (2006) 2909-2912 9 Yu-Feng Lu, Ming Zhao, Tao Zhou, and Bing-Hong Wang （汪秉宏） Enhanced synchronizability via age-based coupling PHYSICAL REVIEW E 76 （ 2007 ） 057103 10 Zhou T ， Zhao M, Chen GR, Yan G, Wang BH （汪秉宏） Phase synchronization on scale-free networks with community structure Physics Letters A 368 (2007) 431-434 11 Zhi-Ming Gu, Ming Zhao, Tao Zhou, Chen-Ping Zhu, Bing-Hong Wang （ 汪秉宏 ） Phase syncuronization of non-Abelian oscillators on small-world networks Physics Letters A 362 (2007) 115-119 12 Zhao Ming, Zhou Tao, Chen Guan-Rong, Wang Bing-Hong （ 汪秉宏 ） Enhancing the network synchronizability Front. Phys. China , 2007, 2(4): 460―468 Review Article 13 Chuan-Yang Yin, Bing-Hong Wang （汪秉宏） , Wen-Xu Wang, and Guan-Rong Chen Geographical effect on small-world network synchronization Phys Rev E.77(2008) 027102 14 YangR ZhouT XieYB LaiYC WangBH （汪秉宏） , Optimal contact process on complex networks, Phys Rev E_78 （ 2008 ） 066109 15 Shuguang Guan, Xingang Wang, Kun Li, Bing-Hong Wang （汪秉宏） , and C.-H. Lai Synchronizability of network ensembles with prescribed statistical properties Chaos_18_013120(2008) 16 P. Li （李平） , B.-H.Wang （汪秉宏） , H. Sun, P. 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Lett. 82, 28002(2008). 3, Chun-Xiao Jia, Run-Ran Liu, Duo Sun, Bing-Hong Wang （ 汪秉宏 ） A new weighting method in network-based recommendation Physica A 387(2008)5887-5891 4, Duo Sun, Tao Zhou, Jian-Guo Liu, Run-Ran Liu, Chun-Xiao Jia, and Bing-Hong Wang （汪秉宏） Information filtering based on transferring similarity 基于相似性转移的信息过滤 PHYSICAL REVIEW E 80, (2009 ） 017101 5, Run-Ran Liu, Chun-Xiao Jia, Tao Zhou, Duo Sun, Bing-Hong Wang （ 汪秉宏 ） Personal recommendation via modified collaborative filtering Physica A 388 (2009) 462-468 6， Tao Zhou , Ri -Qi Su, Run-Ran Liu, Luo-Luo Jiang , Bing-Hong Wang and Yi-Cheng Zhang Accurate and diverse recommendations via eliminating redundant correlations New Journal of Physics 11 (2009) 123008 Online at http://www.njp.org/ 7, Jian-Guo Liu, Bing-Hong Wang （汪秉宏） , Qiang Guo, Improved Collaborative Filtering Algorithm Via Information Transformation International Journal of Modern Physics C Vol. 20, No. 2 (2009) 285-293 8 Liu JG, Thou T, Wang BH, Zhang YC Effects of User's Tastes on Personalized Recommendation International Journal of Modern Physics C (IJMPC)_20-12 (2009)_ 1925-1932 用户喜好对于个性化推荐之影响 9 刘建国 , 周涛 , 汪秉宏 个性化推荐系统的研究进展 自然科学进展 19(1)(2009)1-15. 10 ， Matus Medo, Yi-Cheng Zhang and Tao Zhou Adaptive model for recommendation of news EPL, 88 (2009) 38005 11 ， Linyuan L, Ci-Hang Jin, and Tao Zhou Similarity index based on local paths for link prediction of complex networks PHYSICAL REVIEW E 80, 046122 2009 12 Tao Zhou, Linyuan Lu, and Yi-Cheng Zhang Predicting missing links via local information 通过局域信息预测丢失的链接 Eur. Phys. J. B 71, 623630 (2009) 13 Ming-Sheng Shang, Ci-Hang Jin, Tao Zhou, Yi-Cheng Zhang, Collaborative filtering based on multi-channel diffusion ， 基于多通道扩散的合作滤波 Physica A 388 (2009) 4867-4871 14 Yan-Bo Zhou, Shi-Min Cai, Wen-Xu Wang, Pei-Ling Zhou ， Age-based model for weighted network with general assortative mixing ， 一般同配混合之带年龄加权网络模型 Physica A 388 (2009) 999-1006 15 Jian-Guo Liu, Michael Z. Q. Chen, Jianchi Chen, Fei Deng, Hai-Tao Zhang, Zi-Ke Zhang, And Tao Zhou ， Recent Advances In Personal Recommender Systems ， 个性化推荐系统之最新进展 International Journal of Information And Systems Sciences 2009, Volume 5, Number 2, Pages 230247 16 刘建国，周涛，郭强，汪秉宏 个性化推荐系统评价方法综述 复杂系统与复杂性科学 6 卷 3 期（ 2009 ） 1-10 四、网络上的疾病扩散及舆论传播 1 YAN Gang, ZHOU Tao, WANG Jie, FU Zhong-Qian, WANG Bing-Hong （ 汪秉宏 ）： Epidemic Spread in Weighted Scale-Free Networks Chinese Physics Letters Vol.22, No.2 (2005) 510-513 2 Tao Zhou, Jian-Guo Liu, Wen-Jie Bai, Guanrong Chen, and Bing-Hong Wang （汪秉宏） Behaviors of susceptible-infected epidemics on scale-free networks with identical infectivity Physical Review E 74_(2006) 056109 3 T. Zhou, Z. -Q. Fu, and B. -H. 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Hua,J.-F.Zhu,B.-H.Wang （汪秉宏） , and T.Zhou Opinion dynamics on directed small-world networks 有向小世界网络上的舆情动力学 EPJB 65 （ 2008 ） 251-255 8 郭强，刘建国，汪秉宏，周涛： Opinion spreading with mobility on scale-free networks 无尺度网络上具有活动性的舆论扩散 Chin.Phys.Lett 25-2 (2008)773 － 775 9 ZHANG Hai-Feng, LI Ke-Zan, FU Xin-Chu, WANG Bing-Hong （ 汪秉宏 ） , An Efficient Control Strategy of Epidemic Spreading on Scale-Free Networks 无尺度网络上流行病扩散的有效控制策略 Chin.Phys.Lett. 26(2009)068901 10 Zhang Hai-Feng( 张海峰 ),Small Michaelc,Fu Xin-Chu( 傅新楚 ) and Wang Bing-Hong( 汪秉宏 ) Dynamical behavior of epidemic on complex networks with population mobility 在具有人群迁移性复杂网络上的流行病动力学行为 Chinese Physics B vol.18,No.9(2009)3633-3640 11 周涛，傅忠谦，牛永伟，王达，曾燕，汪秉宏，周佩玲 复杂网络上传播动力学研究综述 自然科学进展 15 卷 5 期（ 2005 ） 513-518 12 周涛，汪秉宏： 网络传播 （《复杂网络》一书第 6 章 pp.113-140 ） 上海科技教育出版社（ 2006 年 11 月） 13 ZHANG Hai-Feng, Michael Small, and FU Xin-Chu Different Epidemic Models on Complex Networks Commun. Theor. 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Gao: Analytical studies on a modified Nagel-Schreckenberg model with the Fukui-Ishibashi acceleration rule Chaos, Solitons and Fractals, vol.31 (2007) 772-776 8 Gao Kun （高坤）， Wang Bing-Hong （汪秉宏）， Fu Chuan-Ji, and Lu Yu-Feng Cluster-size dependent randomization traffic flow model Chinese Physics 16-11 (2007) 1-11 9 Huaxin Gong , Hongchao Liu, Bing-Hong Wang （ 汪秉宏 ） : An asymmetric full velocity difference car-following model Physica A: 387 (2008) 2595-2602 10 Shou-Xin Hu （胡守信） Kun Gao （高坤） ,Bing-Hong Wang （汪秉宏） , Yu － Feng Lu （陆玉凤） Cellular Automaton model considering headway-distance effect 考虑车头距效应的元胞自动机模型 Chinese Physics B Vol.17,No.5 (2008) 1863-1868 11 QM Wang( 王巧鸣 ) ， R Jiang （姜锐）， XY Sun （孙晓燕）， BH Wang （汪秉宏） Assigning on-ramps' flows to maximize highway capacity 分配上匝道流量使高速公路通行能力最大化 Physica A388(2009)3931-3938 12 Kun Gao, Rui Jiang, Bing-Hong Wang （汪秉宏） and Qing-Song Wu Discontinuous transition from free flow to synchronized flow induced by short-range interaction between vehicles in a three-phase traffic flow model 自由流到同步流之非连续转变 Physica A 388 （ 2009 ） 3233-3243 13 Dong Chuan-Fei, Ma Xu, Wang Guan-Wen, Sun Xiao-Yan, and Wang Bing-Hong （汪秉宏） Prediction feedback in intelligent traffic systems Physica A 388 (2009) 4651-4657 14 SUN XiaoYan, WANG BingHong, YANG HanXin, WANG QiaoMing ＆ JIANG Rui Effects of information feedback on an asymmetrical two-route scenario Chinese Science Bulletin 54 （ 2009 ） 15 Duo Sun, Rui Jiang, Bing-Hong Wang Timing of traffic lights and phase separation in two-dimensional traffic flow Computer Physics Communications(2009) doi:10.1016/j.cpc.2009.10.003 16 付传技 汪秉宏 殷传洋 高坤 利用智能决策的双通道交通流 物理学报 55 卷 8 期（ 2006 ） 4032-4038 17 汪秉宏，王文旭，周涛，交通流驱动的含权网络， 物理 35 卷 2 期（ 2006 ） 227-233 18 刘宏鲲，周涛： 航空网络研究综述 自然科学进展 18-6 （ 2008 ） 601-608 专题评述 19 刘宏鲲 , 张效莉 , 曹 崀 , 汪秉宏 , 周涛 中国城市航空网络航线连接机制分析 中国科学 G 辑 39 卷 7 期（ 2009) 935-942 20， Rui Yang, Wen-Xu Wang, Ying-Cheng Lai, and Guanrong Chen ， Optimal weighting scheme for suppressing cascades and traffic congestion in complex networks ， PHYSICAL REVIEW E 79, 026112 2009 21 孙晓燕 汪秉宏 杨涵新 王巧鸣 姜锐 信息反馈在非对称双通道交通中的影响 科学通报 2009 年 第 54 卷 第 1 期 : 22 孙晓燕 , 汪秉宏： 应用三种信息反馈策略研究含瓶颈的双通道模型 吉林大学学报 ( 工学版 ) 2009,39( 增刊 2) 76-0079 23 孙舵 , 汪秉宏： 红绿灯周期对二维交通流的影响及平均场理论 吉林大学学报 ( 工学版 )2009,39( 增刊 2)80-0082 24 丁中俊 , 汪秉宏： 有无信号灯控制的 T 形交叉口元胞自动机模型比较 吉林大学学报 ( 工学版 )2009,39( 增刊 2)83-0086 25 新闻报道 Phys Org News http://www.physorg.com/news174560362.html Intelligent Traffic System Predicts Future Traffic Flow on Multiple Roads October 12, 2009 By Lisa Zyga 十二、非线性动力学系统、混沌的同步与控制 1 韦笃取 , 罗晓曙 , 方锦清 , 汪秉宏 基于微分几何方法的永磁同步电动机的混沌运动的控制 物理学报 55 卷 1 期（ 2006) 54-59 2 Du Qu Wei, Xiao Shu Luo, Bing Hong Wang （汪秉宏） , Jin Qing Fang, Robust adaptive dynamic surface control of chaos in permanent magnet synchronous motor Physics Letters A 363 (2007) 7177 3 Wu-JieYuan, Xiao-Shu Luo, Pin-Qun Jiang, Bing-Hong Wang （汪秉宏） , Jin-Qing Fang Stability of a complex dynamical network model Physica A 374(2007)478-482 4 Wu-Jie Yuan, Xiao-Shu Luo, Pin-Qun Jiang , Bing-Hong Wang （汪秉宏） and Jin-Qing Fang Stability Of Two Typical Complex Dynamical Networks International Journal of Modern Physics B Vol. 22, No.5 (2008) 553560 6 Wu-Jie Yuan, Xiao-Shu Luo, Pin-Qun Jiang, Bing-Hong Wang （汪秉宏） , Jin-Qing Fang ： Transition to chaos in small-world dynamical network 小世界动态网络中向混沌之转变 Chaos, Solitons and Fractals 37(2008)799 十三、系统生物学与生物复杂性 1 Huijie Yang, Fangcui Zhao, Gujian Zhong, Binghong Wang （ 汪秉宏 ） . 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Vol.23, No.11 (2006) 3115-3118 3, Shi-Min Cai, Zhao-Hui Jiang, Tao Zhou , Pei -Ling Zhou, Hui-Jie Yang, and Bing-Hong Wang （汪秉宏） Scale invariance of human electroencephalogram signals in sleep Phys Rev E_76(2007) 061903 4 Zhao FC, Yang HJ, Wang BH （汪秉宏） Complexities of human promoter sequences Journal of Theoretical Biology 247 (2007) 645 5, Cai Shi-Min , Peng Hu , Yang Hui-Jie , Zhou Tao , Zhou Pei-Ling and Wang Bing-Hong （汪秉宏） Scaling Behaviour and Memory in Heart Rate of Healthy Human Chinese Physics Letters 24-10(2007) 3002 7 HU Dong-Sheng （胡冬生） , ZHU Chen-Ping （朱陈平） , ZHANG Long-Qiang （张龙强） , HE Da-Ren 何大韧 , WANG Bing-Hong, （ 汪秉宏 ） Gap Caused by Strong Pairing in the Ladder Model of DNA Molecules DNA 分子阶梯模型中强配对引起的空隙 CHIN.PHYS.LETT. Vol. 25, No. 5 (2008) 1822 7 Luo-Luo Jiang,Wen-Xu Wang,Xin Huang, and Bing-Hong Wang （汪秉宏） Spiral Waves Emergence in a Cyclic Predator-Prey Model 《 Complex Sciences 》 Proceedings of the First International Conference, Complex 2009 Shanghai, China, February 23-25, 2009 ， ISBN-13 978-3-642-02465-8 Springer Berlin Heidelberg New York ICST Institute for Computer Science, Social Informatics and Telecommunications Engineering 2009 Printed in Germany ............. 894 十四、统计物理及复杂系统理论基础与综述 1 Tao Zhou, Wen-Jie Bai, Long-Jiu Cheng, and Bing-Hong Wang （汪秉宏） , Continuous extremal optimization for Lennard-Jones clusters Physical Review E Vol.72, 1(2005) 016702 2 Zhu CP, Zhou T, Yang HJ, Xiong SJ, Gu ZM, Shi DN, He DR, Wang BH （汪秉宏） The process of co-evolutionary competitive exclusion: speciation, multifractality and power-laws in correlations 共演化竞争排斥过程：物种形成，多重分形性，及关联中的幂函数律 New Journal of Physics 10 (2008) 023006 3 CHEN Bo-kui and Wang Bing-Hong （汪秉宏） Exact Solutions of Generalized Burgers-Fisher Equation with Variable Coefficients Communications in Theoretical Physics （ 2009 ） 4 汪秉宏，何大韧，周涛， 统计物理学与复杂系统研究最近发展趋势分析 中国基础科学 7 卷总第 45 期 (2005 年第 3 期 )37-43 5, 郭进利、周涛、张宁、李季明：《人类行为动力学模型》， 上海系统科学出版社 ( 香港 ) （ 2008 年 6 月） ISBN978-988-17255-2-3 p.1, p.11-22, p.23-28, p.40-46, p.54-58 6 何大韧、 刘宗华、 汪秉宏 复杂网络研究的一些统计物理学方法及其背景 力学进展 38 卷 6 期（ 2008 ） 1-9 7 汪秉宏、周涛、王文旭、杨会杰、刘建国、赵明、殷传洋、 韩筱璞、谢彦波 当前复杂系统研究的几个方向 复杂系统与复杂性科学 5 卷 4 期（ 2008) 21-28 8 陈关荣，许晓鸣（主编）， 汪秉宏，汪小帆，车宏安，王恒山，张宁（副主编） 《复杂网络理论与应用》 －第三届全国复杂网络学术会议文集 Complex Networks Theory and Applications 上海系统科学出版社（香港） 2008 年 6 月第 1 版， 268 千字 ISBN: 978-988-17255-1-6 9 何大韧，刘宗华，汪秉宏 ( 编著 ) ：《复杂系统与复杂网络》 高等教育出版社 , 2009 年 1 月第一版 USTC 统计物理复杂系统研究组 2005-2009 发表论文 期刊分布 Physical Review Letters 94,18 (2005) 188702 New Journal of Physics 9 (2007) 282 10 (2008) 023006 10 (2008) 073010 11 (2009) 103001 11 (2009) 123008 Physical Review E 71, 1 (2005) 046135 71, 1 (2005) 046141 72, 1(2005) 016702 72, 2 (2005) 029905 72, 4 (2005) 046119 72, 4 (2005) 046139 72, 4 (2005) 046140 72, 5 (2005) 057102 72, 6 (2005) 066702 73,1 (2006) 016133, 73, 2 (2006) 026111 73,3 （ 2006 ） 037101 73, 4 (2006) 046108 73 (2006) 058102 74 , 4(2006). 047102 74_5 (2006) 056109 74_5 (2006) 056113 75, 2(2007)021102 75, 2 (2007) 027101 75_2 (2007) 026111 75, 3 (2007) 036106 76, 2 (2007) 026105 76,3 （ 2007 ） 037102 76,4 (2007) 046115 76,5 （ 2007 ） 057103 76,6(2007) 061903 77,2(2008) 027102 77,2 (2008) 027103 78,6(2008 ） 066109 79, 1(2009)016113 79,2 (2009) 026112 79,2(2009) 026113 79,5(2009) 052102 79,5(2009) 056107 80,1 (2009 ） 017101 80,3 （ 2009 ） 031144 80,4 (2009) 046108 80, 4(2009)046122 Europhys. Lett. (EPL) 81(2008)58004 82 (2008) 28002 83 (2008) 28003 83 (2008) 40003 87 (2009) 68001 87 (2009) 68002 88 (2009) 38005 Eur.Phys.J.B 62 (2008)101-104 65 （ 2008 ） 251-255 71, 623630 (2009) Chaos 16,4(2006) 043112 18 (2008)_013120 Journal of Physics A: Math.Gen. 29 (1996) L31-L35 Journal of Theoretical Biology 241 (2006) 765773 247 (2007) 645 Physics Letters A 351 (2006) 220-224 362 (2007) 115-119 363 (2007) 7177 364 (2007) 189-193 366 (2007) 1419 368 (2007) 431-434 Chaos, Solitons and Fractals, vol.31 (2007) 772-776 Journal of the Korean Physical Society Vol50, No.1, (2007) 134-141 AAPPS Bulletin Vol.17 No.2 (Apr 2007) 3-8 Physica A 353 (2005) 576-594. 354 (2005) 505-517 359 (2006) 835-852 363 (2006) 492500 364 (2006) 544556 367 (2006) 337344 367 (2006) 613618 371 (2006) 773-780 371 (2006) 814822 374 （ 2007 ） 478-482 374(2007)864-868 375 (2007)687-692 378 (2007) 519-526 384 (2007) 656 380 (2007) 528-538 386 (2007) 397406 387 (2008) 16831688 387 (2008) 2595-2602 387(2008)30253032 387(2008)5887-5891 387 （ 2008 ） 6391-6394 387(2008)6857-6862 388 (2009) 462-468 388 (2009) 999-1006 388 (2009) 1713-1720 388 (2009) 12371242 388(2009)3233 -3243 388(2009) 3615-3620 388 (2009) 3931-3938 388 (2009) 4646-4650 388(2009) 4651- 4657 388 (2009) 4867-4871 International Journal of Information and Systems Sciences 5-2 （ 2009 ） 230247 International Journal of Modern Physics B ， Vol.21, Nos. 23 24 (2007) 4041 － 4047 Vol. 22, No.5 (2008) 553560 International Journal of Modern Physics C Vol. 18, No. 2 (2007) 297314 Vol. 18, No. 6 (2007) 10251045 Vol. 19, No. 9 (2008) 13591366 Vol. 20, No. 2 (2009) 1-9 Vol. 20, No. 2 (2009) 285-293 Vol. 20, No.12 (2009) 1925-1932 Pramana-journal of physics ( Indian Academy of Sciences) 71,2(2008)353-358 Journal of the Korean Physical Society Vol. 50, No.1, (2007))134-141 New Mathematics and Natural Computation Vol. 1, No. 2 (2005) 275-283 Dynamics of Continuous Discrete And Impulsive Systems-Series B-Applications Algorithms 13 (3-4): 463-469 （ JUN 2006 ） 13 (3-4): 481-488 （ JUN 2006 ） 13 (3-4): 505-510 （ JUN 2006 ） Computer Physics Communications (2009) Computers Industrial Engineering vol.56 (2009) 63-69 New Mathematics and Natural Computation Vol. 1, No. 2 (2005) 275-283 Chinese Science Bulletin 50,19 (2005) 2140-2144 51 , 5 (2006) 624 629 54 （ 2009 ） Chinese Physics Letters 22, 2 (2005) 510-513 22, 5 (2005) 1072-1075 22, 5 (2005) 1285-1288 23-3(2006)754-757 23-4 (2006) 1046-1049 23-8 (2006)1961-1964 23-8(2006) 2327-2329 23-11 (2006) 2909-2912 23-11 (2006) 3115-3118 23-12 (2006): 3384-3386 24,10(2007) 3002 25-2 (2008)773 － 775 25-4 (2008)1494-1497 25, 5 (2008) 1822 25-6(2008)2303 25-7(2008)2718 25-9(2008)3504 25-9(2008)3507 25-11 (2008) 4177 26-1 (2009) 018701 26-2 (2009) 028902 26-6 (2009)068901 26-10 (2009) 108701 Chinese Physics B 16-11 (2007) 1-11 17,No.5 (2008) 1863-1868 17 (2008) 2759. 18,-9(2009)3633-3640 Front. Phys. China , 2007, 2(4): 460―468 Progress of Natural Science 16-5 (2006) 452-457 Communications in Theoretical Physics 43,4(2005) 671 52,1,(2009)180-204 Commun Nonlinear Sci Numer Simulat 15 (2010) 182188 中国科学 G 辑 39 卷 7 期（ 2009)935-942 科学通报 `51 卷 2 期 (2006)235-240 54 卷 1 期 (2009) 自然科学进展 15 卷 5 期（ 2005 ） 513-518 18 卷 6 期（ 2008 ） 601-608 19 卷 1 期 (2009)1-15 物理学报 54 卷 11 期 (2005) 5022 55 卷 1 期（ 2006)54-59 55 卷 1 期（ 2006 ） 60-67 55 卷 8 期 （ 2006 ） 4032 4038 55 卷 8 期（ 2006 ） 4051-07 物理学进展 25 卷 3 期（ 2005 年 9 月） 273-295 28 卷 (2008 年 ) 第 1 期 pp.22-34 力学进展 38-6 （ 2008 ） 1-9 中国基础科学 7 卷 总第 45 期 (2005 年第 3 期 ) 37-43 复杂系统与复杂性科学 1 卷 4 期（ 2005 ） 74-78 2 卷 1 期（ 2005 ） 18-23 2 卷 3 期（ 2005 ） 29-37 2 卷 4 期（ 2005 ） 10-15 4 卷 2 期（ 2007 ） 10-17 4 卷 4 期 (2007) 1-5. 5 卷 4 期（ 2008) 21-28 6 卷 3 期（ 2009 ） 1-10 6 卷 4 期（ 2009 ） 45-50 物理 34 卷 1 期 (2005) 31-36 页 35 卷 2 期（ 2006 ） 227-233 吉林大学学报 ( 工学版 ) 2009,39( 增刊 2) 76-0079 2009,39( 增刊 2)80-0082 2009,39( 增刊 2)83-0086 专著： 《复杂网络》（上海系统科学研究院学术从书）上海科技教育出版社 （ 2006 ）第 6 章 pp.113-140 ； 第 12 章 pp.247-260 《 Meyers: Encyclopedia of Complexity and Systems Science 》 Entry 244 《 Science Matters -Humanities as Complex Systems 》 Maria Burguete, Lui Lam （ eds. ） Part III Raising Scientific Level ， Chapter 12, p.207-233 World Scientific,Imperial College Press 《 Complex Sciences 》 Proceedings Complex Science 2009 First International Conference, Complex 2009 Shanghai , China , February 23-25, 2009 ， Springer Berlin Heidelberg New York ............. p. 894; ..... p.924; ... ...........p.1118; ..........p. 1540 ; ............p.2377 《复杂网络理论与应用》－第三届全国复杂网络学术会议文集 上海系统科学出版社（香港） 2008 年 6 月第 1 版 专著《复杂系统与复杂网络》高等教育出版社 ,2009 年 1 月第一版 《人类行为动力学模型》上海系统科学出版社 ( 香港 ) （ 2008 年 6 月第一版） 新闻报道 Physics Org News: http://www.physorg.com/news174560362.html
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关于复杂性科学路线图的三亚会议
bhwangustc 2010-1-21 23:50
2010 年三亚 交叉物理与复杂性科学研究路线图 研讨班纪要 时间： 2010年1月8-9日 地点：海南三亚华宇皇冠酒店七号别墅 赴会者：张翼成教授（召集人，瑞士弗里堡大学）、 汤雷翰教授（香港浸会大学）、 郑波教授（浙江大学）、 周海军研究员（中科院理论物理研究所）、 陈斌教授（上海理工大学副校长兼理学院院长）、 狄增如教授（北京师范大学）、 许伯铭教授（香港中文大学）、 王国彝教授（香港科技大学）、 何大韧教授（扬州大学）、 周炜星教授（华东理工大学）、 周水庚教授（复旦大学）、 尚明生副教授（电子科技大学）、 任飞副教授（华东理工大学）、 周涛博士（中国科技大学，瑞士弗里堡大学）、 汪秉宏教授（中国科技大学） 兹将 1 月 9 日下午讨论会上各位与会代表的发言要点记录于下 ： 上海理工大学陈斌教授介绍了自己的学术生涯，强调了自己从事强关联系统研究的经历。陈教授提到上海理工将会以很大的投入支持复杂性科学的研究，力争把上海系统科学院建设成为中国的圣塔菲研究所。 华东理工大学周炜星教授介绍了自己多年从事金融物理研究的经历，特别提到了最近对深圳交易所包含每单信息的甚高频数据的兴趣。周教授指出金融复杂性的研究要以解决真实的金融问题为目标。 北京师范大学狄增如教授回顾了北师大复杂性研究的三支渊源，介绍了他们围绕复杂性涌现这一核心的研究思路。目前，狄教授及其研究小组关注多尺度上系统结构、功能、鲁棒性之间的关系。 周涛介绍了自己在汪秉宏教授和张翼成教授指导下从事复杂网络、人类动力学和信息物理的研究经历，提出将来复杂性科学研究方法论上将出现综合的趋势，并形成以数据为中心，揭示数据背后科学规律，充分挖掘应用潜力为目的的研究思路。 香港中文大学许伯铭教授介绍了自己在逾渗动力学、半导体超晶格、光子晶体、交通流等方向的研究经历，以及最近对人类真实行为和网上行为的有趣的比较研究。许教授关注复杂自适应系统，特别是共同演化动力学方面的研究。 中科院理论所周海军研究员介绍了其在大分子聚合物结构，自旋玻璃解空间性质方面的研究，并指出各研究团队应该以如何贡献于统计物理的方法和概念为中心进行综合和整合。 复旦大学周水庚教授介绍了上海市智能信息重点实验室的三大研究方向：生物信息学、计算机网络和金融数据分析。特别地，周教授提到了其最近在复杂网络与金融期货数据分析方面的兴趣。 电子科技大学尚明生副教授介绍了他所领导的研究团队在社会网络分析方面的研究，举例说明了网络理论在垃圾短信过滤和舆情疫情控制方面的应用研究。特别地，尚教授展望了大规模软件系统的可靠性问题，与会代表表示浓厚兴趣。 香港浸会大学汤雷翰教授介绍了他从统计物理转入生命科学研究的心得，指出了简单的统计分析因为太宏观而缺乏对生命系统进行细致刻画的能力。汤教授指出很多生物和社会经济系统具有本质的共性，都是在有限资源下通过局部信息和局部作用寻求一种优化。 华东理工大学任飞副教授介绍了她目前正在从事的金融复杂系统微观结构的研究，特别强调了其在金融大波动极端事件和大波动相继周期分析方面的兴趣。任飞关于金融系统可预测性的议题引起了大家的广泛的讨论。 浙江大学郑波教授介绍了其在相变和非平衡态动力学的 Monte Carlo和分子动力学模拟方面的研究背景。郑教授目前关注金融复杂系统的唯象分析和微观建模，侧重中西方金融市场的对比研究。最近，其关于中国金融市场的特殊板块效应和反杠杆效应的分析，暗示中国金融市场处于尚不成熟的早期阶段。 香港科技大学王国彝教授介绍了主要的三个研究方向： (1) 复杂网络上的交通优化问题、网络上的自旋动力学和传感器网络结构的优化问题； (2) 神经网络对连续信号的处理； (3) 金融物理学模型。 扬州大学何大韧教授介绍了扬州大学研究团队的人员组成和研究兴趣。何教授回顾了该团队在二部分竞争合作网络实证和建模方面的系统研究，展望了其对网中网和交联网方面的研究兴趣和可能的研究前景。 张翼成教授强调了互联网时代对统计物理学家的召唤，指出对互联网上面信息流问题的研究将成为最近学术界的重要亮点。特别地，张教授强调了信息挖掘的个性化问题、信息推荐的多样性问题等重要研究课题。 汪秉宏教授介绍了中科大复杂系统研究小组从非线性混沌、交通动力学到金融物理、复杂网络的发展历程。汪教授介绍了该小组最近在人类动力学、流行病传播和交通动力学方面的代表性工作。 经过与会代表热烈深入的讨论，为了致力于推动我国复杂性科学和统计物理学科平台的建设和发展，一致同意在近期应该开展以下五方面的工作。 A ． 为了推动 统计物理与复杂性科学领域的合作研究和国内外学术交流，建议召开一次中科院 香山科学会议。 B ． 为中科院的十二五规划建议书在复杂网络、金融 /经济物理、信息物理、复杂系统研究等主题方面提供更多材料。 C ． 就 统计物理与复杂性科学研究的最新进展，合作编写一本 学术专著。 D ．近期应该召开一些关于统计物理、 交叉物理与复杂性科学研究的专题 学术会议和以研究生为主要参加者的研讨班。 E ． 关于互联网络推荐评价技术和 维基系统的进一步开发。 (会议记录及纪要起草：周涛)
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第一次讨论课
hufeng 2009-12-23 20:44
按照学校规定， 9 月 29 日（星期六）补国庆节假期 10 月 4 日（星期四）的课。于是， 9 月 29 日晚上进行了我组织的第一次讨论课。 两个星期前，我给班上的 3 个学习小组分配了任务。因为当时比较仓促，就让他们分别看一看课本上的三道习题（ 热力学 统计物理 汪志诚 著 第三版 高等教育出版社 P68 1.23 ， 1.25 和 1.26 ），并且希望他们各自的学习小组能够把自己的这道习题理解清楚，然后向班上同学讲明白。在接下来的时间里，我了解到有的学习小组理解这些题目有困难（这也是在我的预料之中的），就约他们星期四晚上的答疑时间，和他们一起讨论这些习题。于是，这个星期四（ 9 月 27 日）晚上的答疑时间，成了这几次答疑时间里来得人数最多的一次（实际上，前面两次答疑共来了一个人）。当时，我 7 ： 25 到答疑地点时，已经有一个小组的 6 ， 7 个学生在那儿等着我了。陆陆续续的，另外两个小组也派代表来了。我给他们讲解了解题的思路，直到他们认为理解了。 昨天（ 9 月 29 日）晚上，这三个小组分别就自己的习题作了报告。我坐在了最后，想看一下同学们的反应。总的说来，课堂上讨论的气氛还是比较热烈和放松，大家因为是自己的同学，比较敢于提问了。讲解的同学也基本上能够把自己理解的问题讲授完全。但同时，我也发现了两个问题。一，作报告的同学，对自己的问题还是没有理解透彻，有一点照本宣科的味道。这导致了下面的同学有些没有理解他们的讲述。下一次，我应该还是坐在前排，帮助报告的同学整理一下自己的思路。二，下面听报告的同学，很少有提前思考过这些问题的。大多数只是抱着来看一下的心态参加了讨论课，提不出好的问题。所以，总的说来，课堂上气氛还不错，但是讨论的层次比较肤浅。 另外，这几个报告人都是男同学。尽管在平时的学习中，能够在课堂上认真的听课、积极思考的是几位女同学。男女平等也许还有很长的路要走。 下一次的讨论课，我安排的是另外三个学习小组带领大家复习一下课本第一章的内容，另外还有一个学下小组给大家讲解用声速的方法测量空气 g 值的方法。 2007 年 9 月 30 日
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概率与复杂性之二：元胞自动机
zhouda1112 2009-4-20 11:34
统计物理主要是研究一些相互作用粒子系统（interacting particle systems）。有学者认为，这是物理学界对于复杂系统微观机制的最初尝试。 数学家，特别是概率学家关注粒子系统是在上世纪中叶。美国概率学家Spitzer和苏联概率学家Dobrushin是该领域的元勋。半个世纪以来，粒子系统得到快速发展，已经成为概率论领域的核心课题之一。 以大家熟悉的Ising模型为例，粒子系统概括起来有这么一些特点： 1）一般，粒子之间的相互作用是局部的（短程） 2）粒子都处于某种空间结构当中，以Z^d格点最为普遍。 3）高维粒子系统一般存在相变现象。 4）粒子系统的研究方法较为缺乏，这重要是因为不同的空间结构，其拓扑性质的研究多半依赖组合数学和图论技巧。 在复杂科学领域，有一个概念和粒子系统十分相似，叫元胞自动机（ Cellular Automata ）。是时间和空间都离散的动力系统。散布在规则格网 (Lattice Grid)中的每一元胞(Cell)取有限的离散状态，遵循同样的作用规则，依据确定的局部规则作同步更新。大量元胞通过简单的相互作用而构成动态系统的演化。只是，复杂性的研究手段主要依赖计算机仿真，已经有科学家通过对元胞自动机不同参数的仿真，发现了一系列复杂现象，并称之为混沌的边缘。 个人认为，元胞自动机和粒子系统所针对的动力系统是基本一致的，只是研究手段和关注的问题不同。
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[转载]概率论,统计物理及其它（严士健教授）
zhouda1112 2009-3-14 22:00
摘自北京师范大学新闻网 http://news.bnu.edu.cn/News/1685.html 一 引 言 1. 概率论 与随机过程是现代数学的一个重要学科．一方面，他有丰富的数学理论，与其他数学学科有深入的相互渗透．另一方面，它与自然科学、技术科学、管理科学、经济科学以至人文科学有广泛的交叉．很多问题都可以归结为概率模型，应用 概率论 和随机过程的理论和方法加以研究．并且这些问题也向 概率论 提出了新的重要研究课题．粒子系统便是导源于 统计物理 的这样一个新的 概率论 分支．本文的目的就是希望从粒子系统的引入谈起，介绍它与 统计物理 、流体力学等学科的一些重要联系,稍微具体一些．然后浅谈一下数学与其他学科交叉的一些情况( 第六部分), 只作一般介绍. 设想是向所有专业--特别是文科--的朋友提供一些材料, 了解数学对社会的作用, 从而在某些方面有助于提高对现代社会的认识. 作者深知这里涉及面广（特别是后一部分）而研究日新月异，自己的知识面和水平又十分有限，所介绍的内容以及提法肯定有很多不妥之处，望行家和读者批评指正．但是作者希望这一介绍能引起更多的读者、特别是青年的兴趣．如果他(她)们能从中了解一些信息，有所帮助，作者也就达到目的了． 二 随机场与平衡态 统计物理 、量子场论 2. 概率论 与 统计物理 的联系可以上溯到19世纪 统计物理 建立之初．一个世纪以来， 统计物理 学中经常运用概率( 统计物理 中常用几率这一术语)的概念和方法，而数学家也常常探讨 统计物理 中的 概率论 问题. 但是似乎并没有从这两个学科的基础上进行联系, 这当然和两个学科的发展水平有关. 到了20 世纪 60 年代中期，苏联的 R.Dobrushin 用现代 概率论 的方法研究了 Ising 模型的相变问题．随后于 60 年代末, Dobrushin(1968)、O.Lanford 与 D.Ruelle(1969) 相互独立地提出了无穷粒子系统 的 Gibbs 随机场(或称 Gibbs 态，Gibbs 测度)．使得 概率论 与 统计物理 开始从基础上联系起来. ３． Gibbs随机场 . 为了读者有更多的了解，我们以经典的 Ising 模型(即交互作用势为紧邻)为例, 较详细地介绍相变的研究．相变是 统计物理 的基本问题, 超导便是一种相变. 设系统中的粒子位于 d维整数坐标的点(简称整点)组成的集合．d维 Ising 模型是对每一粒子，赋以两个状态 -1,1.在R.Dobrushin 以前讨论 Ising 模型的相变是先定义位于 d 维整点的有限粒子系统上的依赖于温度倒数β的 Gibbs 态(概率, 也是测度), 及其有限子集上的序参数, 然后让粒子系统扩展到所有 d 维整点集, 再取有限集上的序参数的极限得到 Ising模型的长程序参数 m(β).如果有一常数 β(c)0 使得当 ββ(c)时,m(β)=0;当 ββ(c)时,m(β)0. 则称Ising 模型有相变. R.Dobrushin的新办法是应用现代 概率论 定义所有 d 维整点上的粒子系统的Gibbs态(概率测度). 办法是: ①先给出上述的有限整点集上的如下的条件概率: 对任意给定一个位置 u,定义在不同于u 的位置上的粒子的状态都已经给定的条件下,位置u上状态的条件概率.②如果所有d维整点上的粒子系统的概率测度满足如下条件: 它对任意给定一个位置 u,在不同于u 的位置上的粒子的状态都已经给定的条件下,位置u上状态的条件概率等于①中的条件概率, 则称此概率为 以β为参数的 d 维(紧邻)Ising 模型的Gibbs测度(或Gibbs随机场,Gibbs态). 有了Gibbs测度, 就可以直接刻画相变, 而不必再依靠 Ising 模型的长程序参数. 对于以β为参数的d维 Ising 模型来说, 如果存在一个与d有关的常数β(c)0,使得当ββ(c)时,它的 Gibbs 侧度唯一; 而当ββ(c)时, 它的 Gibbs 侧度不唯一, 我们就说它具有 相变 ( 可以证明这个概念与上述的一致 ). 关于Ising 模型的相变有下面的著名成果和未解决的问题. 1°可以证明: 当d=1时, 以β为参数的 Ising 模型没有相变; 当d≧2 时, 以β为参数的 Ising 模型有相变. 2°当d=2时, 算出了β(c). 但是当d2时, β(c)的值尚不知道, 这是一个没有解决的著名难题. 4.上面说明了用近代 概率论 的工具－Gibbs 测度如何刻画 Ising 模型的相变, 更值得注意的是这个概念可以大大推广. 由于形式的复杂, 我们不打算在这里介绍．但是应该指出它的基本思路与Ising模型的Gibbs测度一致. 关于它的数学定义, 可以参考《随机场》( 北京师范大学 出版社1982)．我们只限于介绍它的意义和作用． 　　一般的 Gibbs测度的意义在于给出了一个使得大部分 统计物理 的平衡态模型都纳入其中的现代 概率论 框架．可以讨论变分原理．遍历性, 相对熵和比熵, 自由能和比能, 压力和温度, 相图, 相变以及亚稳态等等.参看“Gibbs measures and phase transitions” Parts Ⅲ,Ⅳ(Walter de Gruyter,1988). 在 Dobrushin晚年, 对与Gibbs 测度相关的问题进行了一系列深入的研究. 包括与概率大偏差理论结合(“Large and moderate devisions in Ising model”,载Adv. in Soviet Math.,vol 20(1994),91 — 219), Wulff 结构研究(“The Wulff construction: a global shape from local interaction” Transl.Math.Monog. vol.104, AMS 1992)等方面的工作, 我认为这些是值得深入分析的工作. 关于 统计物理 的临界现象的研究 , 物理学家还认为有一大批临界指数存在, 并且这些临界指数之间存在一些关系--标度关系(scaling relation). 但是这些临界指数的存在性都没有证明, 只能看作是猜想. 这是一批很值得重视的难题(参看“Critical phenomena and universal exponents in statistical physics on Dyson's hierarchical model”,Ann.Prob.15(1987),431-477). 与 Gibbs 测度有关的一个模型是渗流模型, 它是与 Gibbs 测度类似但要简单一些的一种随机场, 在物理和其它方面有一些应用. 它的研究也可以对 Gibbs 测度的研究起借鉴作用, 它同样存在相变现象和临界指数问题. 已经得到比 Gibbs 测度要深入一些的结果(参看 G. Grimmett“Percolation”（世界图书出版公司,1992）及该书所引文献). 还有一个有趣的结果就是可以证明: 对于渗流模型, 在假设临界指数存在的情况下, 某些标度关系成立. 5. 随机场与量子场论的联系 . 周先银与 S. Albeverio 合作用格子点上的随机场逼近的方法构造了一种新的φ4 量子场. 对于 d=2,3,φ4场的存在性, 数学上、物理上已有很多讨论. 通常的办法就是对自由部分和交互作用部分用相同分划的相应黎曼和逼近其中的积分,从而用格子点上的随机场逼近连续型φ4 场.周先银和 S.Albeverio 问: 对自由部分和交互作用部分用不同尺度分划的黎曼和逼近其中的积分,是否能得到不同的连续型φ4量子场? 这个问题对研究φ4量子场的唯一性具有非常重要的意义. 他们发现并证明: 对于 d=2情形, 当两种分划的尺度相差到一定程度以后, 能够构造出新的不同于以往所构造出来的二维φ4量子场(参看Albeverio,周先银,“A new convergent lattice　approximation for the φ4(d=2)quantum fields”，Priprint,1995). 这是一个受到专家重视的结果. 他们稍早时候用此法构造出新的高分子测度. 周先银是我校也是我国的优秀的青年概率学家, 他应用 概率论 方法还得到 φ 4量子场的一些其它结果. 他还深入研究了高分子测度,在构造Sierpinski 地毯上的布朗运动方面迈出了关键的第一步和获得第一个重要成果，首次研究了分形型流形上波的传播问题, 在无序系统(disorder system)的研究方面改进了Ya,Sinai, E.Bolthausen 等人的工作. 　　十分可惜的是 , 周先银不幸于1996年英年早逝, 这是我国概率界的一大损失. 北京师大数学系正在筹备出版他的论文集, 我希望能够有青年学者继续他的研究工作. 三 无穷粒子马氏过程与 统计物理 6. Gibbs 随机场是刻画平衡态统计系统的静态的无穷粒子系统模型. 作为静态系统来说, 应该是某种随时间演化的动态系统的平稳分布或“极限”. 因此紧接着 Gibbs 测度的提出, F.Spitzer 和R.Dobrushin独立地提出无穷粒子系统的动态模型--无穷粒子马氏过程(或称交互作用粒子系统). 我们从介绍R.Dobrushin提出的自旋系统开始. 自选系统 . 现在假设系统位于所有d维整数坐标点(以后简称d维整点)上, 而每一点上的状态是0,1, 而不再是 -1,1.显然它们之间可以一对一转化, 这样做只是为了有利于讨论更多的问题. 用X(t)(t≥0)表示系统在时刻的组态(就是整个系统的状态), 即对每一d维整点u, 有一取值0,1的随机变量X(t,u), 而X(t)是所有X(t,u),u维d维整点, 的集合, 换句话说, X(t)是一个无穷维随机向量. 因而X(t), t≥0,是一个无穷维随机过程. 如果随机过程X(t),t≥0 在d维整点u 处的状态改变的概率速率(简称速度函数)由c(u,x)(其中u是d维整点,x是系统的组态)给出. 则称它是 以 c(u,x) 为速度函数的自旋过程. 自旋过程最为人知的例子是随机Ising模型,基本接触模型,选举模型(参看《无穷粒子马尔科夫过程引论》, 北京师范大学 出版社,1982,以下简记作 ). 7. 随机 Ising 模型是经典 Ising 模型的动态模型的稍加推广.后者的速度函数通常写成 c(u,x):=exp{-βΣ|u-v|=1 (2xu-1)(2xv-1)}. 它的建立有利于研究 Ising 模型的更多性质.例如,R.Schonmann用它深入研究了(二维) Ising 模型的亚稳态(文章多数发表在90年代后期的 CMP 上). 基本接触模型的速度函数为 c(u,x)=1, 当xu=1 ; =λΣ|v-u|=1 xv, 当xu=0, 其中 λ 0 为常数. 它等价于高能物理中 reggeon 自旋模型场论的一种简化.它有一些通俗直观有趣的解释. 第一是把它解释为传染病模型: 当xu=0时, 认为在u处的个体是“健康”的, 而当xu=1时, 则认为在u处的个体“生病”. 于是上式就可以解释成: 当u处的个体生病时, 治愈率是1 ; 而当u处的个体健康时, 被传染上疾病的概率速率与它的紧邻个体生病数成比例,比例常数为λ. 第二是将它解释为生死模型. 8. 随机 Ising 模型可以进一步推广 . 在 介绍了推广的办法, 即先定义速度函数有势, 再由势定义关于此势的 Gibbs 随机场(是Ising模型的推广). 可以证明: 自旋过程的速度函数有势的充要条件是自旋过程可逆; 此时关于势的 Gibbs 随机场与过程的可逆测度是一致的; 并且给出了判断过程的速度函数有势的十分简单的判别准则. 这个结论实际上就这种组态空间证明了物理学家的观点-- “平衡等价与可逆” , 因而可以称这种有势过程为平衡系统. 接着自然会问: 所有的自旋过程都是平衡系统吗? 答案是否定的, 基本接触过程就是一个非平衡系统. 这说明无穷粒子马氏过程不但可作为平衡态 统计物理 的动态模型, 而且可作为非平衡 统计物理 的模型. 因此它不但增加了研究平衡系统的数学工具, 而且提出了研究非平衡 统计物理 的一个数学工具. 接着的重要问题是: 非平衡系统是否也有类似于相变的问题? 实际上是有的. 人们称之为 非平衡相变 或 分岔 . 它与过程是否遍历性研究密切相关. 这些问题对 统计物理 十分重要, 对数学也是深刻而受人重视的课题, 并得到广泛研究. 为了以后能更好地了解更复杂的情况, 下面将就自旋过程来介绍有关概念及发展概况. 9. 遍历的概念 . 马氏过程的概率分布依赖于初始分布(即X(0)的概率分布). 如果随机过程X(t),t≥0的初始分布μ使得对每一t≥0, X(t)的概率分布都与μ相同, 则称μ为此过程的平稳分布(或不变测度). 对一般自旋过程来说, 遍历性研究主要是指弄清楚平稳分布集的结构, 进而找出收敛 1 到给定的平稳分布的那些初始分布. 过程遍历是指: 平稳分布唯一, 而且不论初始分布如何, 过程都(弱)收敛于此唯一的平稳分布. 以往过程遍历是马氏过程研究的一个基本问题, 无穷粒子马氏过程的研究则提出上述更一般的遍历性研究课题. 这种研究可以有如下的实际解释: 一个随时间演化的有空间分布的的随机系统, 例如一片自然森林群落, “最后”总会形成一种特定布局, 这就是平稳分布的一种原型, 我们需要找出各种特定布局就是弄清楚平稳分布集的结构, 以及形成那些特定布局的初始分布. 所以在理论上对遍历性问题研究的进展, 也许对更好地利用随时间而演化的过程有所帮助. 基本接触过程依赖于参数λ. 它类似于 Ising 模型存在相变: 即存在一个常数λc使得当λλc时只有一个平稳分布; 当λλc时, 至少有两个平稳分布 2 . 由于它是非平衡系统, 所以不称此现象为相变, 而称基本接触过程有分岔或非平衡相变, λc称为临界值. 类似地, 如果一个无穷粒子马氏过程依赖于一组参数, 如果存在这组参数的一个区域, 使得当参数值位于区域内时只有一个平稳分布, 当参数值位于区域外时, 有一个以上的平稳分布, 则称此无穷粒子马氏过程有分岔, 而上述区域称为临界域. 四 反应扩散模型与化学或生物反应 前面介绍的自旋过程在每个位置的状态只有两个: 0,1, 实际上有时需要考虑每个位置上有更一般的状态空间. 下面介绍以化学(生物)反应(生灭)为背景的反应扩散模型, 它是非平衡物理讨论的一些模型. 10. 模型的 (简化)情景及概率模型. 假设我们所要讨论的粒子系统的粒子只有一种 , 用X表示, 其余参与反应的物种用 A,B等其它字母表示,设想他们之间的反应在一空间区域 V中进行. 我们介绍模型时, 同样用X,A,B等表示相应物种的粒子. 反应扩散模型 的演化由两种作用组成 : 反应和扩散. 反应通常由几个反应组成, 例如 Schlogl 模型由四个反应组成. 粒子扩散(运动)如下刻画: 设想将区域V分划成一些形状和体积相同的小区域(例如正方体), 将这些小区域用字母u,v等表示, 粒子按一定规则在小区域之间运动. 假设所讨论的粒子系统满足以下三条规则: (i) 对于小区域u中的几个粒子进行一次反应, 或小区域u中的一个粒子进入小区域v, 统一称之为系统发生了一次状态改变. 系统在同一瞬间发生一次以上的状态改变的概率速率为0; (ii) 小区域u 中的几个特定粒子进行一次第j个反应的概率速率是λj; (iii)小区域u中一个特定粒子进入小区域v的概率速率是p(u,v). 此外还假设每一 u中的A,B粒子的个数不变, 其个数分别以a,b表示. 可以证明: 在上述假设 (i)--(iii) 下, 模型的整个系统的组态改变的概率速率由两部分组成: ① 反应部分 : 在每一小区域 u中, 粒子数由k变到j的概率速率是: 当 |k-l| 1 时, q(k,j)=0; 而当 k ≥ 0,j=k+1, 或 k ≥ 1, j=k-1时, q(k,j) 一般是k的多项式. ② 运动 (扩散)部分. 设小区域 u中的粒子数为k, 则u中有一粒子移至v中的概率速率为kp(u,v). 上述模型只考虑一种粒子X的演化, 称为单物种模型, Schlogl 模型是单物种模型的一个典型例子. 相应地也可以考虑多物种模型. 一个经典的双物种生态模型便是 Volterra--Lotka 模型或称亚得里亚海模型(鱼类的生态模型).还有就是耗散结构中的三分子模型. 上面所列举的几个例子便是非平衡 统计物理 或耗散结构理论中的一些概率模型. 在文献中还提出了非线性 Master方程, 即平均场模型.文章《非平衡系统的概率模型及 Master 方程的建立》（物理学报，29(1980),139-152）对这些模型的假设和推导进行了整理和简化, 可以参考. 11. 有限维反应扩散模型与无限维反应扩散模型 . 当小区域的个数有限时, 设为n, 则反应扩散模型就是n维Q-过程, “Multidimensioal Q-processes”(《数学年刊》7B(1986),90-110)对它首次进行了理论研究. 文中建议了一种将多维Q过程归结为一维Q过程研究的方法. 得到了单物种的常返性和遍历性,多物种的问题稍后也解决了. 由于物理学家相当普遍地认为 Schlogl 模型和三分子模型有分岔现象. 前面已经提到, 分岔现象应该是在参数的某一区域内, 模型的不变测度不唯一. 但是从 概率论 的理论知, 这只能在过程非遍历时才可能发生. 所以自然认为用有限粒子系统来刻画非平衡系统的分岔现象不恰当, 类比于平衡态相变的研究, 我们提出了无穷粒子反应扩散模型(或无穷维反应扩散过程)的研究课题. 对于这个对象的研究成果总结在专著“From Markov chains to non-equilibrium systems”(世界图书出版公司，1992)(以后简记作 中, 可以从该书了解直到九十年代的全面研究成果及有关文献. 在此只限于介绍几个有兴趣的结果. 关于单物种无穷维反应扩散过程, 遍历性的研究集中于多项式模型. 丁万鼎,T.Liggett, R.Durrett 证明了可逆情形的遍厉性, 并确定了唯一的平稳分布, 陈木法对非可逆情形得到了遍历的较宽的充分条件, 并证明: 当纯生速率足够大时, 过程遍历. 以后又就Schlogl模型估计了使系统遍历的纯生速率的更精确界. 郑小谷和丁万鼎对线性增长模型遍历性得到了比较完整的结论, 特别是得出了临界域. 郑小谷和李勇将定向渗流推广到多色的情形, 并由此首次得到了(非线性)无穷维反应扩散过程的一个(实质上至今是唯一的)非遍历结论. 在 中, 发表了R.Durrett 关于这个结果及证明的一个简化. 的最后一段, 还提出了当纯生速率大于零时关于过程遍历性态的有趣问题. 关于单物种的平均场(非线性master 方程). 郑小谷与冯水用鞅方法得到了解唯一和Schlogl 模型至少有三解的条件, 证明了有非平衡相变. 进一步得到了大数定律和大偏差的结果, 冯水还讨论了多物种的平均场, 得到比较完整的结果. 五 粒子系统的流体动力学极限与流体力学 12. 无穷粒子系统另一个重要的应用是它与近代力学的联系, 它是 概率论 与其他学科的另一种交叉.一些重要的力学模型, 如 Ginsburg-Landau 模型, 流体力学的Navier-Stokes方程, 多孔介质力学方程(porous media equation)等, 都是从建立偏微分方程来开始研究的. 而近年发展起来的流体动力学极限, 其特点是从微观的分子运动和碰撞的概率规律研究和解释这些模型的性质,相应的偏微分方程的解则成为微观模型的某种极限.“Large scale dynamics of interacting particles” (Springer-Verlag，1991)是一本偏重于物理的专著. “Hydrodynamic limit of interacting particle systems”(Spinger-Verlag,1998(?))是近期出版的一本数学专著,有参考价值. 13.流体动力学极限主要是围绕最简单的排它模型发展数学方法, 然后拓展到有关模型. 排它过程是F.Spitzer 最早提出的粒子系统模型. 这个过程除了速度函 数以外 , 其它有关术语与自旋过程是一样的, 它的速度函数--c(u,v,x), u,v是d维整点, x是系统的组态--是一个非负函数, 它 本质上 表示在不同的位置 u,,v上, 位置u(或v)上的粒子移至位置v(或u)的概率速率,而且在每一位置上最多只有一个粒子(即排它命名的由来, 细节可参看 ).因此它是描述分子运动的恰当数学工具. 成为研究流体动力学极限的最简单的模型. 近年来 , 流体动力学极限的研究又有显著的进展. 主要是对于流体力学中的 Navier-Stokes 方程的流体动力学极限和相关的大偏差问题得到一些进一步结果. “Navier-Stokes equations for stochastic lattice gases”(Phys. Rev.E53(1996)4486-4489)陈述了其中一个主要结果. 我们下面只介绍有关模型,帮助读者了解其大概. 有兴趣可以查看原文. 14.首先介绍粒子系统的模型 . 设粒子的位置集是三维整点集的一个子集 Λ N={x=(x1,x2,x3): -N≤xi≤N; i=1,2,3}, 且具有边界条件 (即认为 -N=N,这是数学的一个手法,就是让上述的‘正方形’的两边‘粘’起来，成为一个‘环’)．每一个粒子有一个速度v，设所有可能的速度组成的集合Ｖ有两种： 　　模型Ⅰ． V 是沿每一坐标轴的正反方向的单位向量所组成的集合 . 模型Ⅱ . V 是 (±1, ±1, ±ω),ω=√(1.5+√10), 的所有排列作成的集, 约定在每一位置 x上, 具有速度v的粒子数不多于1个. 也就是说, 在每一位置上, 粒子可以多于一个, 但是速度各不相同. 粒子系统的运动由两部分组成: (i)同一速度的粒子之间按排它性的非对称随机游动(即组成非对称排它过程), 即在x处速度为v的粒子只沿坐标方向转移一个单位--转移到x+e, e为沿坐标方向的单位向量---的概率速率为 p(e,v):=χ+e·v/2,其中e·v 为 e,v 的内积(标量积), χ为使得上述一切速率都大于零的正数. (ii) 二元碰撞. 同一位置的两个粒子. 设在x处有速度为v,w的两个粒子以一定的概率速率碰撞, 碰撞后产生速度为v',w'的粒子, 则必需有碰撞前后的速度的和不变. 在以上的陈述中, 实际上已经假定粒子系统的 动量守恒 , 质量守恒 . 因为每一粒子的质量假定是 1, 而粒子的总数不变, 所以质量守恒. 粒子游动时速度不变, 碰撞前后速度的和不变, 所以动量守恒. 对于上述的模型 , 在满足一定的条件下, 如果给定不可压缩流体 Navier-Stokes 方程的光滑解, 则相应的经验场测度弱收敛于该光滑解 15.对于多孔介质力学方程(porous medium equation) 冯水等也建立了相应的模型和得到相应的流体动力学极限结论(参看“A macroscopic mechanism for the porous medium equation”（Stoc.Proc.Appl.，66(1997),147-182）. 流体动力学极限问题还有很多工作需要去做, 即令是流体力学问题还有很多没有解决. 又如, 从经验场的弱收敛来看, 反应扩散过程的流体动力学极限问题的研究也没有开展. 如果从更广泛的应用来看, 现在流体动力学极限还只是就一些具体例子进行研究, 如何建立一般的概率收敛理论是需要长期探讨的课题. 上面只是就我所了解的粒子系统与有关学科分支的互相渗透的情况作了一 些介绍 , 即令是粒子系统来说, 也是远远不完全的, 很多重要的课题没有涉及. 例如 , R.Dobrushin 和 E.Pechersky 以及一批俄罗斯学者对排队系统的大偏差理论, 戴建刚(Dai Jian Gang)以及一批美国学者对随机处理网络的研究. 在目前网络如此发展的时期, 这应该是有意义的课题. 六 浅谈数学与其他学科的交叉 16.至于谈到整个 概率论 以至数学与有关学科的交叉, 那更是一个非常广阔的领域. 于是我想就给我印象很深的某些典型例子, 转述给那些还没有听说过的读者. 这样也许对那些平常接触数学较少的读者会有好处. 二十世纪是科学技术飞速发展的时代 ,站在新世纪初看二十世纪, 我们的确感觉到科学技术使社会变了人间, 数学在科技推动社会进步方面, 起着从来没有的巨大作用. 二十世纪同样是数学的黄金时代 , 经过一个世纪的洗礼, 它使自己的面貌焕然一新, 解决了三百多年没有解决的难题----费马大定理, Kepler 的球堆积猜想, 以及四色问题. 即令是没有解决的歌德巴赫问题, 也推进到 只差“一步之遥”. 其所以能够这样, 主要是对于数学的各个分支学科的内部结构以及它们之间复杂的相互影响及作用有了日益增长的了解. 那些相互关联不断扩大和深化, 从而数学开始跨越自我以探索与其他学科领域之间的相互作用. 17.数学与其他学科领域之间的相互推动 在本世纪的确有很多令人叹为观止的例子 . 首先是理论物理 , 世纪初 Riemann 几何对广义相对论的建立, 起了关键作用. 量子力学与泛函分析的相互促进. 杨--Mills 场和微分几何中纤维从上的联络实际是一会事, 因而开辟了大范围微分几何在统一场论中的应用. 1981年以来兴起的超弦理论又成为物理与数学合作的活跃领域. 充分反映了理论物理与数学结下了不解之缘. 到了二十世纪 , 生物学应用数学的情况有了极大的改变, 首先是本文四中所列举Volterra-Votka 模型(偏微分方程). 到了世纪中页DNA 的发现, 人们希望通过研究DNA长链的缠绕而了解它的活性, 这就使代数拓扑学中的纽结理论有了用武之地, 以后在计算双螺旋的``环绕数''方面取得了进展, 1984年, 代数拓扑学新的重要不变量--Jones 多项式的发现使生物学家有了对他们观察到的纽结进行分类的工具. 近年来, 对DNA 中的碱基对的排序以及基因图谱的读出, 同样是运用了统计学、组合数学等方面的成果. 可以预见, 新世纪生命科学研究的进展肯定离不开数学. 关于分子链的缠绕问题的研究, 在高分子化学和有关材料科学中也有需要. 18.数学与经济学的交叉也是令人鼓舞的 . 二十世纪经济学研究的数学化对经济学产生巨大的影响. J.von Neumann 和O.Morgenstern的著作“博奕论与经济行为”(1944)提出竟争的数学模型并应用于经济问题, 成为现代数理经济学的开端. 到了五,六十年代, 由于G.Debreu(德布洛)的努力, 他以数学对一般经济均衡理论做出的贡献而获经济诺贝尔奖, 以至数学的公理化方法成为现代经济学研究的基本方法. 在数学与经济的结合方面值得称道的还有线性规划的建立, 它是由生产的调度组织管理的需要而产生的, 现在已经普遍用于经济活动分析的各个方面, 在数学学科上形成规划理论的重要组成部分--线性规划. 七十年代以后, 由于衍生经济的发展, F.Black 和 M.S.Scholes 应用随机分析的理论, 得到著名的期权定价公式, 它是数学在金融方面应用的一个突破. 在数学上也对一批学科带来极大的推动. 其它如保险业务, 证券经营等方面, 都广泛地应用着数学. 此外, 还形成了一们新的有关经济的数学学科--精算. 实际上, 从20 世纪 50 年代以来数学方法在西方经济学中占据了重要地位, 以至大部分诺贝尔经济奖都授予了与数理经济学有关的工作. 19. 文、史、哲与数学的交叉． 它们虽然不像经济、管理、商业等学科那样直接应用那么多数学，但是与数学的交叉却同样深刻和有悠久的历史 , 而且 东西方的情况很不相同 . 在西方, 从古希腊起, 数学与哲学的关系一贯是紧密的. 数学家常常认为它们的思考具有哲学的特征, 很多思想家运用数学的思考方法来分析和认识周围的事物, 科学社会主义的创始人马克思对数学就很有修养, 他的不朽著作《资本论》可以认为是运用了数学的思维方式, 他从分析人们最常见的对象--商品出发, 运用严格论理的方法, 扩展到对整个资本主义的经济分析. 还有一个著名的例子就是美国独立宣言运用欧几里得几何体系来建立它的体系, 提出了“所有的人生来平等”的‘公理性’的政治主张. 由此演绎出宣言的各项主张的正义性. 中国古代数学虽然成就辉煌, 但是只是将它作为一种计算的工具应用于有关方面(例如历法, 建筑, 储运等), 没有将她上升为一种普遍使用的思维方式来看待. 这使得我国不仅在科学技术方面的发展最终落后了, 而且在人文科学某些方面的发展也最终落后了. 因此, 在我国现代化的进程中, 应该重视数学与人文科学的交叉作用，重视数学在思维方面的作用. 这是一项重要的而长期的任务.　在这里我想借用一位西方学者的一段话, 来说明数学与人文科学交叉的极端重要性. 他说:“我们讲数学不只是．．．而是要让人们知道, 如果不从数学在西方思想史上所起的重要作用方面了解它, 就不可能完全理解人文科学, 自然科学, 人的所有创造和人类世界”. 　　另一方面 , 由于现代科技的发展, 看来人文科学从技术层面与数学的交叉正在出现端倪. 而且其发展的前景和重要性未可预料. 例如, 有人用数学方法的方法考古(例如研究苏格兰北部的巨石阵的作用), 有人用来研究在红学研究中热门问题: 红楼梦的前八十回于后四十回是否出于同一作者之手? 也有人用于古文字学. 实际上, 由于数字化趋势的迅猛发展, 计算机技术应用的范围日益广大, 数学对文科的应用, 肯定会大大地发展, 例如, 计算机日益需要处理有关各种类型的文字, 语音的识别问题, 这就需要用数学方法研究人类的自然语言. 可以相信--事实上已经有人在---建立数理语言学及有关研究是重要的. 20. 与高新技术的交叉． 在信息时代 , 数学与高新技术的交叉是特别值得重视的, 现实的情况是: 人们容易看到和称赞计算机及其软件, 高新技术的作用, 忽视或甚至不知道数学在其中的关键作用 . 如果长期不注重数学在这方面的作用, 就会使我们的人才普遍缺乏良好的数学修养, 从而使我国的高新技术和计算机技术队伍 在发明核心技术方面 , 处于一种尾随或依赖外人的情况. 实际上现在所谓的高技术 , 数学大都--特别是在核心技术中--占据关键地位. 上面提到的解读基因图谱就是这样， 现在已经广泛应用的 CT 和核磁共振也是这样．和它(反问题)相近的是, 通过一些钻探取得的岩心或地震勘探取得的地质资料, 来确定矿体. 一些传统的工业, 也由于数学和计算机技术的结合的应用, 改变了面貌或取得巨大的进步. 例如机床行业, 由一般机床发展成程控机床, 进而发展成集成制造技术. 我国在这方面起步并不算晚, 但是由于对数学的应用没有重视, 以至落后. 又如飞机制造行业, 由于在飞机制造的各个阶段, 象飞机机形的确定, 风洞试验用计算机试验代替, 直至维修策略的制定都应用了数学, 使得飞机从设想到定型的周期大大缩短, 实现了全面的革新. 有些新兴行业出现了新的问题, 例如信息技术(包括计算机技术)的核心是计算软件和硬件设计问题, 实际上算法的建立是这里面的核心. 所以 信息技术的赶超在很大程度上是创造和建立新的好算法 , 这就需要数学的深度参与. 又如信息安全问题. 其中有密码的编制与破译问题, 抗干扰和干扰问题等等. 在这里数学成为解决问题的很重要的现代工具. 就连计算机的发明, 关键也在于数学的思想. 良好的数学思维习惯以及逻辑训练同样是提高编程和使用计算机的效率的关键.反过来, 在这些问题的研究过程中, 也向数学提出了需要研究的重要数学问题(例如 NP=P问题)和新的数学研究方向. 这方面不再赘述, 有兴趣的读者可参看《数学史教程》(高教出版社--斯普林格,2000). 从这些对有关现代数学与其他学科的交叉的简单的介绍 , 已足以使我们看到: 数学的作用的进一步发挥, 将促进我国现代化的进程, 提高我国现代化的质量. 我衷心祝愿我们大家都会为此从不同的方面不懈地努力.
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我所理解的相、相变和物理学
热度 5 qhliu 2009-2-28 20:27
先来一张图片。它表明即使单一形状的粒子，仅仅由于非球形，熵增加居然能产生有序的毛毛虫结构等。很喜欢这张取自网络的图片，原意何指已不可考。 地球场中的空气是否属于气相 ? 由于密度不均匀，地球场中的空气严格来说不属于气相，只能说是属于气态。 什么叫密度不均匀 ? 指的是，如果用它作化学试验，其不均匀的程度对化学变化及其产物的化学性质的影响已经大到不可以容忍的程度 。举个例子说，以正常成人呼吸不感困难为度，海平面上 三千米 内的空气算气相不是什么问题的；但是对心脏不太好的人来说，恐怕只能是海平面上 一千米 内算气相。 我所理解的相的根本特征是物理化学性质均匀，但是这个均匀不是无限或绝对的，是个相对量。 这也就是为什么我们常说地球场中的空气是气相的原因。 对水的相的认识是否已经充分 ? 热力学统计物理的初学者常有这样的误会，水的形态及其相图不是尽人皆知吗 ? 水的相还有什么内容没有挖掘尽呢 ? 只要想想如下两个问题，就可以知道问题不是那么简单。 1 ，雪花在通常相图上的什么位置？ 2 ，如果在常压下将 120 o C 的汽急冷到 -120 o C ，得到的固态物质 ( 应该是非晶 ) 已经标记在相图上吗 ? 上图是雪花的照片及其相图。 下图是通常教科书上的水的相图。 我所理解的简单如水的相图，也是不完善的。 相变及其相变含义的嬗变 相变研究成为物理学研究热点的一个重要起因是由于 1930 年前后冶金学研究的需要。这个时候，人们发现紫铜和锌的合金的比热随温度的变化有个尖锐的峰，在这个峰的两边，发生了从体心立方结构到 beta 型黄铜的结构相变。从那个时候起，相变的判别要靠热力学量的突变来标示。 1997 年的诺贝尔物理学奖给我上了一课：这个 Bose-Einstein 凝聚 (BEC) 主要是靠眼睛 看 出来的：在如下图片中，我们的确看到了原子气体在 5 0nK 左右明显地缩到一团去了，也就是 BEC 的确发生了。这个变化的观测点是基态上粒子数量的改变 ! 用 粒子数量当然不是问题，粒子数量也可以勉强算一个热力学量，但是这个变化本质上是连续的，没有突变 ! 在上图中 N=100 的变化曲线就可以断言 BEC 发生了，没有突变 ! 我所理解的相变的含义发生了嬗变，而嬗变还将继续下去。 物理学研究的本质就是要顶天立地 这里，顶天的含义是逐本求源。例如花费了 64 亿欧元，横跨瑞士和法国两个国家的大型强子对撞机，目的就是为了探究物质结构的基本单元。立地的含义是有实际的应用价值。例如有助于原子能应用、激光技术的进步、其他工业上的应用等等。 判断一件物理工作好坏最终的指标只能是顶天和立地。 当然顶天和立地有大有小，很多研究也可能不过是这个长长过程中的一个小小的环节。 判断一件物理工作好坏还有一个次要的标准是数学上是否漂亮。例如二维 Ising 模型的严格解本身，超弦理论，最初 Dirac 关于相对论性的电子理论等等。 仅仅靠数学的严谨来发展物理 是一条非常险峻的道路。没有实 验事实指引，只有逻辑可以依靠，想突破何其困难。 如果一个 物理 理论，没有漂亮的数学，也看不出和顶天立地间有任何关系，那么肯定就不属于物理研究。 ___________________ 两年前的今天， 彭桓武 先生仙逝。这点物理科普段落权当一束小花，纪念他老人家。 彭桓武 先生年轻的时候和 Dirac 有过交往。 彭 先生后来回忆说，不要轻易尝试和 Dirac 去争辩。在 Dirac 正式发表他的想法之前，不仅已经将相关问题想透彻，各种可能他都考虑过了，所提问题不大可能超过他丢弃的草稿纸中问题的难度和深度。后来彭先生晚年做过 Dirac 大数假说宇宙学，估计就是和他早年和 Dirac打交道时留下了对Dirac的想法比较可靠的印象有关。但是彭先生发表大数假说宇宙学的论文不是因为他迷信Dirac, 而是由于他推出了一个新结果和观测资料很符合。 反观我们自己，很多物理学家发表的很多论文其实还只能算是草稿纸上的内容。对一个研究小组需要跟踪很久才有可能有比较漂亮的结果。一个不太恰当的比喻是，我们发表的 胎儿 论文太多了， 胎儿 发育未全，夭折者诸多。我是希望我至少有一篇 婴儿 论文，而这个 婴儿 后来能长大 。 ___________________ 谨将如下照片和那些不想虚度大学生活的学生共勉。 这是我 1982-1986 年间读过的量子力学教材《量子力学教程》 ( 周世勋 ) 的 100-101 页上的照片。我是靠抄书读懂这本小书的。艰难的地方抄了七遍，生生将这本书抄到倒背如流的程度。现在这本书已经散架，很多页已经找不到了。在这一面上，可以看到我不仅顺手更正了书上的两个印刷错误、作完所有习题，还对一道经典习题产生了疑问：后来确认这道习题实际上有点原则性的小毛病。 2007 年我还发表过一篇文章讨论这个问题。 ( 文见： Int. J. Theor. Phys. 46(2007)424 )
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