自組織 - 集智百科 - 復(fù)雜系統(tǒng)|人工智能|復(fù)雜科學(xué)|復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)|自組織

在200°C 的水熱處理期間,，微米級(jí),Nb3O7(OH)立方體中的自組織。最初,，無(wú)定形立方體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫w納米線的有序3D網(wǎng)格,，如圖模型所示,。^[1]

自組織 Self-organization， 在社會(huì)科學(xué)中也被稱(chēng)為自發(fā)秩序Spontaneous order ,，是指通過(guò)起源于初始無(wú)序系統(tǒng)的部分元素之間的局部發(fā)生相互作用,，使某種形式的整體秩序形成的過(guò)程。當(dāng)有足夠的能量可用時(shí),，該過(guò)程可以是自發(fā)的,，不需要任何外部主體進(jìn)行控制。它是由看似隨機(jī)的擾動(dòng)觸發(fā)的,，并由正反饋放大,，最終形成了完全分散的自組織，它分布在系統(tǒng)的所有組件中,。因此,，自組織通常是有長(zhǎng)期穩(wěn)定的生存能力，在嚴(yán)重的干擾下能自我修復(fù),。

混沌理論中討論的自組織,，就如同不可預(yù)測(cè)的大海中的確定性孤島。

自組織主要出現(xiàn)在在物理,，化學(xué),，生物，人工智能和認(rèn)知系統(tǒng)等領(lǐng)域,。其中的結(jié)晶,，流體的熱對(duì)流，化學(xué)振蕩,，動(dòng)物種群,，神經(jīng)回路均與自組織息息相關(guān)。

自組織是在非平衡 Non-equilibrium 過(guò)程的物理學(xué)和化學(xué)反應(yīng)中被發(fā)現(xiàn)的,，^[2]通常將其描述為自組裝 Self-assembly ,。在生物學(xué)中，從分子到生態(tài)系統(tǒng),，這一概念已被證明是有效的,。^[3]在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)，甚至在經(jīng)濟(jì)學(xué)和人類(lèi)學(xué)的文獻(xiàn)中也出現(xiàn)了自組織行為的引證,。在諸如元胞自動(dòng)機(jī) Cellular automata 這樣的數(shù)學(xué)系統(tǒng)中也觀察到了自組織,。^[4]自組織是與涌現(xiàn) Emergence 概念相關(guān)的一個(gè)例子。^[5]

自組織的四個(gè)基本要素如下：^[6]

1. 很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)分線性特性,，通常都會(huì)涉及正反饋和負(fù)反饋,，雖然不是必然
2. 利用（已有的）和探測(cè)（未知的）之間的平衡
3. 多重交互
4. 能量的可用性（以克服熵增 Entropy 或無(wú)序的自然趨勢(shì)）

原理

控制論專(zhuān)家威廉·羅斯·阿什比 W. Ross Ashby 在1947年提出了自組織 Self-organization 的初始原理，^[7][8]它指出任何確定性動(dòng)力系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)演變成一個(gè)均衡狀態(tài),，這種均衡狀態(tài)可以描述為一個(gè)在盆地周?chē)h(huán)繞狀態(tài)的吸引子 Attractor ,。一旦系統(tǒng)演化進(jìn)入到吸引子中,，系統(tǒng)的進(jìn)一步演化就被約束，該系統(tǒng)將依存在吸引子中,。這種約束代表了其組成元素或子系統(tǒng)之間相互依賴或協(xié)調(diào)的某種形式,。用Ashby的話來(lái)說(shuō)，每個(gè)子系統(tǒng)都適應(yīng)了所有其他子系統(tǒng)形成的環(huán)境,。^[7]

控制論專(zhuān)家海因茨·馮·福斯特 Heinz von Foerster 于1960年提出了“ 從噪聲中獲得有序 Order from noise ” 的原理,。^[9] 該原理指出，自組織是由隨機(jī)擾動(dòng) “噪聲” 促進(jìn)的,，該隨機(jī)擾動(dòng)使系統(tǒng)在其狀態(tài)空間中探索各種狀態(tài),。這增加了系統(tǒng)到達(dá)“強(qiáng)”或“深”吸引子池中的機(jī)會(huì)，然后系統(tǒng)會(huì)迅速進(jìn)入吸引子本身,。生物物理學(xué)家亨利·阿特蘭 Henri Atlan 通過(guò)提出“ 噪聲帶來(lái)的復(fù)雜性 Complexity from noise,，法語(yǔ) le principe de complexité par le bruit ” 原理發(fā)展了這一概念，^[10][11] 該原理首見(jiàn)于1972年出版的《L'organisation biologique et lathéoriede l'information》,，^[12] 然后是1979年出版的《Entre le cristal et lafumée》,。^[13] 熱力學(xué)家伊利亞·普利高津 Ilya Prigogine 提出了類(lèi)似的原則，即“波動(dòng)帶來(lái)有序 Order through fluctuations ”^[14] 或“混亂帶來(lái)有序 Order out of chaos ”^[15],。它也應(yīng)用在用于解決問(wèn)題和機(jī)器學(xué)習(xí)的模擬退火方法中。^[16]

歷史演變

系統(tǒng)動(dòng)力演化可以自動(dòng)形成組織的想法歷史悠久,。像德謨克里特 Democritus 和盧克雷修斯 Lucretius 之類(lèi)的古代原子論者認(rèn)為,，一種有計(jì)劃的智能對(duì)于在自然界中創(chuàng)造有序是不必要的，他們認(rèn)為,，只要有足夠的時(shí)間,、空間和物質(zhì)，有序就會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生,。^[17]

哲學(xué)家勒內(nèi)·笛卡爾 René Descartes 在其1637年《方法論》的第五部分中假設(shè)性提出了自組織 Selft-organization 的概念,。他在未發(fā)表的作品《世界》中詳細(xì)闡述了這個(gè)想法。

依曼紐爾·康德 Immanuel Kant 在他的1790年《審判批判》中使用了“自組織化 Selft-onganizing”一詞,，他認(rèn)為只有存在這樣的實(shí)體——其各個(gè)部分或“器官 Organs ”同時(shí)是終點(diǎn)和手段時(shí)——才是有意義的概念,。這樣的器官系統(tǒng)一定能夠像擁有自己的思想一樣行事，也就是說(shuō),，它能夠自我支配,。^[18]

“在這樣的天然產(chǎn)物中，其每一個(gè)部件都因其他剩余部件的存在而存在,，也可以說(shuō)它的存在是為了其他部件和整個(gè)整體,，這是作為一種手段，或器官……該部件必須是可以產(chǎn)生其他部件的器官——因此每個(gè)部件都會(huì)相互產(chǎn)生其他部件……只有在這些條件和關(guān)系下,，這樣的產(chǎn)物才能成為一個(gè)系統(tǒng)的和自組織的存在,，而且因此才能被稱(chēng)為一個(gè)物理結(jié)束,。”^[18]

薩迪·卡諾 Sadi Carnot,，1796-1832 和魯?shù)婪颉た藙谛匏?Rudolf Clausius,，1822-1888 在19世紀(jì)發(fā)現(xiàn)了熱力學(xué)第二定律。它指出：總的熵,，有時(shí)被理解為無(wú)序,，在一個(gè)孤立的系統(tǒng)中總會(huì)隨著時(shí)間而增加。這意味著,，如果沒(méi)有外部聯(lián)系降低系統(tǒng)中其他部位的有序 Order 例如,，通過(guò)消耗電池的低熵能量來(lái)擴(kuò)散高熵?zé)?，那么系統(tǒng)無(wú)法自發(fā)地增加有序,。^[19][20]

18世紀(jì)的思想家試圖理解“形式的普遍定律 Universal laws of form ”,，以解釋觀察到的生物體形式。這個(gè)想法與拉馬克主義 Lamarckism 聯(lián)系在一起,，并聲名狼藉,，直到20世紀(jì)初 D'Arcy Wentworth Thompson 1860–1948 試圖復(fù)興它。^[21]

精神病學(xué)家和工程師 Ashby 于1947年向當(dāng)代科學(xué)引入了“自組織 Self-organizing”一詞,。^[7] 控制論學(xué)者 Heinz von Foerster,，戈登·帕斯克 Gordon Pask ，斯塔福德·比爾 Stafford Beer 采納了這一概念,，Heinz von Foerster于1960年6月在伊利諾伊大學(xué)阿勒頓公園組織了一次有關(guān)“自組織原理 The Principles of Self-Organization ”的會(huì)議,，該會(huì)議引發(fā)了一系列關(guān)于自組織系統(tǒng)的會(huì)議。^[22] 諾伯特·維納 Norbert Wiener在他的《控制論》第二版中提出了這個(gè)想法：《動(dòng)物與機(jī)器中的控制與通訊》 1961 ,。

自組織 Self-organization 與60年代的一般系統(tǒng)理論相關(guān),，但是直到物理學(xué)家 Hermann Haken等人和復(fù)雜系統(tǒng)的研究者從更大范圍采納了這一概念才在科學(xué)文獻(xiàn)中變得司空見(jiàn)慣起來(lái)，這些范圍包括宇宙學(xué)家埃里?！ふ泊?Erich Jantsch ,，耗散系統(tǒng)的化學(xué)，具備系統(tǒng)思維 興起于1980年代圣塔菲學(xué)院 Santa Fe Institute和1990年代復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng) 的自創(chuàng)生 Autopoiesis 機(jī)制的生物學(xué)和社會(huì)學(xué)領(lǐng)域,，以及如今受根莖網(wǎng)絡(luò)理論 Rhizomatic network theory 深刻影響而出現(xiàn)的顛覆性技術(shù),。^[23]

在2008-2009年，引導(dǎo)式自組織 Guided self-organization 的概念開(kāi)始形成,。這種方法旨在針對(duì)特定目的調(diào)整自組織,，以便動(dòng)態(tài)系統(tǒng)可以達(dá)到特定的吸引子或結(jié)果。這種調(diào)整通過(guò)限制系統(tǒng)組件之間的局部相互作用,，而不是依靠一種明確的控制機(jī)制或全局設(shè)計(jì)藍(lán)圖,，來(lái)限制復(fù)雜系統(tǒng)中的自組織過(guò)程。通過(guò)將任務(wù)無(wú)關(guān)的全局目標(biāo)與任務(wù)相關(guān)的對(duì)局部相互作用的約束相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果,，例如增加由此帶來(lái)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和/或功能,。^[24][25]

按領(lǐng)域

物理

引力場(chǎng)中的對(duì)流單元

物理學(xué)中的自組織現(xiàn)象包括相變 Phase transitions 和自發(fā)對(duì)稱(chēng)性破缺 Spontaneous symmetry breaking ，例如自發(fā)磁化 Spontaneous magnetization ,，經(jīng)典物理學(xué)中的晶體生長(zhǎng),，激光，^[26] 超導(dǎo)和量子物理學(xué)的玻色-愛(ài)因斯坦凝聚 Bose–Einstein condensation ,。它在動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),，摩擦學(xué)，自旋泡沫系統(tǒng) Spin foam systems 和環(huán)量子引力 Loop quantum gravity ^[27] 的自組織臨界 Self-organized criticality 中被發(fā)現(xiàn),，也在河流盆地和三角洲,，枝晶凝固 Dendritic solidification （如雪花） 和湍流結(jié)構(gòu) Turbulent structure 中被發(fā)現(xiàn)。^[3][4]

化學(xué)

左側(cè)示意的DNA結(jié)構(gòu)自組裝為右側(cè)的結(jié)構(gòu)

化學(xué)中的自組織包括分子自組裝 Molecular self-assembly,，^[28] 反應(yīng)擴(kuò)散系統(tǒng) Reaction–diffusion systems 和振蕩反應(yīng) Oscillating reactions,，^[29] 自催化網(wǎng)絡(luò) Autocatalytic networks，液晶 Liquid crystals,，^[30] 網(wǎng)格絡(luò)合物 Ggrid complexes,，膠質(zhì)晶體 Colloidal crystals，自組裝單分子層 Self-assembled monolayers,，^[31][32]膠束 Micelles,，嵌段共聚物的微相分離 Microphase separation of block copolymers 和Langmuir-Blodgett膜 Langmuir–Blodgett films。^[33]

生物

鳥(niǎo)類(lèi)蜂群,，生物學(xué)中的自我組織的一個(gè)例子

在生物學(xué)中^[34],，從蛋白質(zhì)和其它生物大分子的自發(fā)折疊 Spontaneous folding，磷脂雙分子層 Lipid bilayer 的形成,，發(fā)育生物學(xué)的圖案形成 Pattern formation和形態(tài)發(fā)生 Morphogenesis，人體運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào),，群居昆蟲(chóng) 如蜜蜂,，螞蟻，白蟻^[35] 和哺乳動(dòng)物的社會(huì)行為,，到鳥(niǎo)類(lèi)和魚(yú)類(lèi)的群集行為 Flocking behaviour,，都可以觀察到自組織現(xiàn)象。^[36]

數(shù)學(xué)生物學(xué)家斯圖爾特·考夫曼 Stuart Kauffman 和其他結(jié)構(gòu)主義者認(rèn)為,，自組織可能與自然選擇在進(jìn)化生物學(xué)的三個(gè)領(lǐng)域中共同發(fā)揮作用,，即種群動(dòng)力學(xué) Population dynamics，分子進(jìn)化 Molecular evolution 和形態(tài)發(fā)生 Morphogenesis,。但是,，這種假設(shè)沒(méi)有考慮能量在驅(qū)動(dòng)細(xì)胞中生化反應(yīng)中的重要作用。任何細(xì)胞中的反應(yīng)系統(tǒng)都是自催化 Self-catalyzing的，但不是簡(jiǎn)單的自組織,，因?yàn)樗鼈兪且蕾囉诔掷m(xù)能量輸入的熱力學(xué)開(kāi)放系統(tǒng),。^[37][38] 自組織不是自然選擇的替代方法，但是它限制了進(jìn)化可以做什么,，并提供了諸如膜的自組裝之類(lèi)的機(jī)制,，以便進(jìn)化利用這種機(jī)制。^[39]

計(jì)算機(jī)科學(xué)

來(lái)自數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的現(xiàn)象,，例如元胞自動(dòng)機(jī) Cellular automata,，隨機(jī)圖 Random graphs，以及進(jìn)化計(jì)算 Evolutionary computation 和人工生命 Artificial life 的某些實(shí)例,，都表現(xiàn)出了自組織的特征,。在群體機(jī)器人 Swarm robotics 中，自組織被用來(lái)產(chǎn)生涌現(xiàn)行為 Emergent behavior,。尤其是隨機(jī)圖理論作為復(fù)雜系統(tǒng)的一般原理,，已被用作自組織的正當(dāng)理由。在多主體系統(tǒng)領(lǐng)域,，理解如何設(shè)計(jì)一個(gè)能夠表現(xiàn)出自組織行為的系統(tǒng)是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域,。^[40]優(yōu)化算法也可以認(rèn)為是自組織化 Self-organizing的，因?yàn)樗鼈冎荚谡业絾?wèn)題的最優(yōu)解,。如果將這個(gè)解視為迭代系統(tǒng)的一個(gè)狀態(tài),，則最優(yōu)解是系統(tǒng)選定的收斂結(jié)構(gòu)。^[41][42] 自組織網(wǎng)絡(luò)包括 小世界網(wǎng)絡(luò) Small-world networks ^[43] 和 無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò) Scale-free networks,。它們來(lái)自自下而上的相互作用,，這與組織內(nèi)部的自上而下的層次網(wǎng)絡(luò)不同，后者不是自組織的,。^[44] 有人認(rèn)為云計(jì)算系統(tǒng)本質(zhì)上也是自組織的,，^[45] 但盡管它們具有一定的自治性，它們并不是自我管理的,，因?yàn)樗鼈兊哪繕?biāo)不是降低自身的復(fù)雜性,。^[46][47]

控制論

諾伯特·維納認(rèn)為黑盒的自動(dòng)串行識(shí)別 Automatic serial identification 及其隨后的復(fù)制 reproduction 作為控制論中的自組織。^[48]維納所稱(chēng)的鎖相 Phase locking 或“頻率吸引 Attraction of frequencies”的重要性在他的《控制論——?jiǎng)游锱c機(jī)器中的控制與通信》第二版中進(jìn)行了討論,。^[49] 埃里克·德雷克斯勒 K. Eric Drexler 將自我復(fù)制 Self-replication 視為納米和通用組裝 universal assembly 的關(guān)鍵步驟,。^[50]相比之下，當(dāng) Ross Ashby 的同態(tài)調(diào)節(jié)器——四個(gè)同時(shí)連通的檢流計(jì)——受到干擾時(shí),，會(huì)收斂于許多可能的穩(wěn)定狀態(tài)之一,。Ross Ashby使用各種狀態(tài)計(jì)數(shù)方法來(lái)描述穩(wěn)定狀態(tài)，并推導(dǎo)出“良好調(diào)節(jié)器 Good Regulator ” 定理,，^[51] 該定理要求內(nèi)部模型具有自組織的持久性和穩(wěn)定性,。例如，奈奎斯特穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn) Nyquist stability criterion。沃倫·麥卡洛克 Warren McCulloch 提出的“潛在命令冗余 Redundancy of Potential Command”,，是大腦和人類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)組織的特征,，也是自組織的必要條件。Heinz von Foerster提出了“冗余度 Redundancy”,，R=1?H/Hmax,，其中H是熵。^[52][53] 本質(zhì)上,，這表明未使用的潛在通信帶寬是對(duì)自組織的一種度量,。

1970年代，Stafford Beer 認(rèn)為自組織對(duì)于持久的生命系統(tǒng)的自治是必要的,。他將活性系統(tǒng)模型 viable system model應(yīng)用于管理,。它由五個(gè)部分組成：

1. 監(jiān)視生存過(guò)程的表現(xiàn)
2. 通過(guò)規(guī)則的遞歸應(yīng)用進(jìn)行管理
3. 穩(wěn)態(tài)操作控制
4. 開(kāi)發(fā)
5. 使得在環(huán)境干擾下依然可維持身份

通過(guò)警報(bào)“algedonic loop”反饋來(lái)優(yōu)選焦點(diǎn)：這種反饋是一種對(duì)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)功能表現(xiàn)不足或超出表現(xiàn)所產(chǎn)生的疼痛和愉悅的敏感性。^[54]

在1990年代,，Gordon Pask 辯稱(chēng),，von Foerster 的H和Hmax不是獨(dú)立的，而是通過(guò)可數(shù)的無(wú)限遞歸并發(fā)自旋過(guò)程 Countably infinite recursive concurrent spin processes 相互作用的,，^[55] 他稱(chēng)之為概念,。他嚴(yán)格定義了“建立關(guān)系的程序 A procedure to bring about a relation”這一概念，^[56] 使得他的定理“相似概念排斥,，不同概念吸引 Like concepts repel, unlike concepts attract” ,，^[57] 以得出一種通用的、基于自旋的自組織原理,。他的原則是一項(xiàng)排除原則,，“ 非二重性 There are No Doppelgangers ”意味著沒(méi)有兩個(gè)概念完全相同。經(jīng)過(guò)足夠的時(shí)間后,，所有概念都會(huì)吸引并合并成為粉紅噪音 Pink noise,。^[58][55]該理論應(yīng)用于可以產(chǎn)生持久、連貫產(chǎn)品的所有組織封閉 Organizationally closed 或體內(nèi)平衡 Homeostatic 的過(guò)程,，這些產(chǎn)品會(huì)不斷發(fā)展,，學(xué)習(xí)和適應(yīng)。

人類(lèi)社會(huì)

國(guó)際毒品販賣(mài)路線的社會(huì)自組織

社會(huì)動(dòng)物的自組織行為和簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的自組織現(xiàn)象,，都表明在人類(lèi)社會(huì)中應(yīng)該存在自組織。自組織的跡象通常是自組織物理系統(tǒng)所體現(xiàn)出的統(tǒng)計(jì)屬性,。社會(huì)學(xué),，經(jīng)濟(jì)學(xué)，行為金融學(xué)和人類(lèi)學(xué)中存在很多這樣的例子,，比如臨界質(zhì)量 Critical mass,，羊群效應(yīng) Herd behaviour，集體思維 Groupthink 等。^[59]

在社會(huì)理論中,，尼古拉斯·盧曼 Niklas Luhmann 1984 引入了自我指涉 Self-referentiality的概念作為自組織理論的社會(huì)學(xué)應(yīng)用,。對(duì)于盧曼而言，社會(huì)系統(tǒng)的要素是自我再生產(chǎn) Self-producing 的交流,，即交流產(chǎn)生進(jìn)一步的交流,，因此，只要存在不斷變化的交流,，社會(huì)系統(tǒng)就可以自我復(fù)制,。對(duì)于盧曼而言，人類(lèi)就是系統(tǒng)環(huán)境中的傳感器,。盧曼通過(guò)功能分析 Functional analyses 和系統(tǒng)理論發(fā)展出一套關(guān)于社會(huì)及其子系統(tǒng)的進(jìn)化論,。^[60]

在經(jīng)濟(jì)學(xué)中，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)有時(shí)被認(rèn)為是自組織的,。保羅·克魯格曼 Paul Krugman 在他的著作《自組織經(jīng)濟(jì) The Self Organizing Economy》 中闡述了市場(chǎng)自組織在商業(yè)周期中的作用,。弗里德里希·哈耶克 Friedrich Hayek 創(chuàng)造了術(shù)語(yǔ)“ 耦合秩序 catallaxy” ,，以描述一種“自愿合作的自組織系統(tǒng) Self-organizing system of voluntary co-operation”,這與自由市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中的自發(fā)秩序有關(guān),。新古典經(jīng)濟(jì)學(xué)家認(rèn)為，加強(qiáng)中央計(jì)劃通常會(huì)使自組織的經(jīng)濟(jì)體系效率降低,。從另一個(gè)角度來(lái)看,，經(jīng)濟(jì)學(xué)家認(rèn)為市場(chǎng)失靈如此明顯以至于自組織產(chǎn)生了不良結(jié)果，因此國(guó)家應(yīng)指導(dǎo)生產(chǎn)和定價(jià),。大多數(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)家都采取中間立場(chǎng),，并建議將市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和計(jì)劃經(jīng)濟(jì) Command economy 的特征混合在一起 有時(shí)稱(chēng)為混合經(jīng)濟(jì) Mixed economy 。當(dāng)應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域時(shí),，自組織的概念很容易變成一種意識(shí)形態(tài)上的滲透,。^[61][62]

學(xué)習(xí)領(lǐng)域

使他人“學(xué)習(xí)如何學(xué)習(xí)”^[63] 通常是指教導(dǎo)他們?nèi)绾畏挠诒唤虒?dǎo)。自組織學(xué)習(xí) Self-organised learning, SOL ^[64][65][66] 否認(rèn)“專(zhuān)家最了解”或存在“最佳方法”,，^[67][68][69] 反而堅(jiān)持認(rèn)為“個(gè)體層面顯著的,、相關(guān)的和可行意義的建構(gòu)”，^[70] 應(yīng)由學(xué)習(xí)者進(jìn)行體驗(yàn)性嘗試,。^[71] 這可能是協(xié)作完成的,，而且個(gè)人收獲更大。^[72][73] 它被視為一生的過(guò)程,，并不受限于特定的學(xué)習(xí)環(huán)境 家庭,，學(xué)校，大學(xué) ,，也不受限于父母或教授等權(quán)威機(jī)構(gòu)的控制,。^[74] 它需要通過(guò)學(xué)習(xí)者的親身經(jīng)歷去嘗試,、并且不斷去修正。^[75] 它也不必受限于意識(shí)或語(yǔ)言,。^[76]弗里特霍夫·卡普拉 Fritjof Capra 聲稱(chēng),，這自組織學(xué)習(xí)，在心理學(xué)和教育中鮮為人知,。^[77] 它可能與控制論有關(guān),，^[56][78]因?yàn)樗婕?b>負(fù)反饋控制回路 Negative feedback control loop。它可以作為學(xué)習(xí)談話或?qū)υ捲趯W(xué)習(xí)者之間或一個(gè)人進(jìn)行,。^[79][80]

交通流

交通流中駕駛員的自組織行為幾乎決定了交通的所有時(shí)空行為,，例如高速公路瓶頸處的交通故障，高速公路通行能力以及交通擁堵的出現(xiàn),。在1996–2002年,，鮑里斯·克納 Boris Kerner 的三相交通理論解釋了這些復(fù)雜的自組織效應(yīng)。^[81]

語(yǔ)言學(xué)

隨著個(gè)體和群體行為與生物進(jìn)化相互作用,，秩序在語(yǔ)言的進(jìn)化中自發(fā)出現(xiàn),。^[82]

研究基金

自組織撥款 Self-organized funding allocation，SOFA 是為科學(xué)研究分配資金的一種方法,。在這個(gè)系統(tǒng)中,，每個(gè)研究人員都被分配了相等數(shù)量的資金，并且被要求匿名分配他們一部分資金用于其他人的研究,。SOFA的支持者認(rèn)為,，這將導(dǎo)致與目前的撥款系統(tǒng)相似的資金分配，但開(kāi)銷(xiāo)卻更少,。2016年,，SOFA的測(cè)試試點(diǎn)在荷蘭開(kāi)始。^[83] In 2016, a test pilot of SOFA began in the Netherlands.^[84]

批判

海因茨·佩格爾斯 Heinz Pagels 在1985年對(duì)伊利亞·普里戈金 Ilya Prigogine和伊莎貝爾·斯滕格斯 Isabelle Stengers合著的《今日物理學(xué)中的秩序與混亂 Order Out of Chaos in Physics Today》一書(shū)的評(píng)論中呼吁權(quán)威：^[85]

大多數(shù)科學(xué)家會(huì)同意生物物理學(xué)家L. a . Blumenfeld在《生物物理學(xué)問(wèn)題》（施普林格 Verlag, 1981）中表達(dá)的批判觀點(diǎn),，他寫(xiě)道:“有意義的宏觀生物結(jié)構(gòu)的排序并不是由于某些參數(shù)或系統(tǒng)超過(guò)其臨界值而產(chǎn)生的,。”這些結(jié)構(gòu)是按照類(lèi)似復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)的程序建造的,，這些有意義的信息是在數(shù)十億年的化學(xué)和生物進(jìn)化過(guò)程中產(chǎn)生的,。”生命是微觀組織的結(jié)果,，而不是宏觀組織的結(jié)果,。

當(dāng)然，Blumenfeld并沒(méi)有進(jìn)一步回答那些類(lèi)似于程序的結(jié)構(gòu)最初是如何出現(xiàn)的問(wèn)題,。他的解釋直接導(dǎo)致了無(wú)限的倒退,。

簡(jiǎn)而言之，他們（Prigogine和Stengers）堅(jiān)持認(rèn)為,，時(shí)間不可逆性不是來(lái)自于一個(gè)與時(shí)間無(wú)關(guān)的微觀世界,，而是它本身的根本。他們的想法的優(yōu)點(diǎn)在于,，它解決了他們所認(rèn)為的關(guān)于物理中時(shí)間本質(zhì)的“理論沖突”,，使得大多數(shù)物理學(xué)家會(huì)同意。但既沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)證據(jù)來(lái)支持他們的觀點(diǎn),，也沒(méi)有數(shù)學(xué)上的必要性,，沒(méi)有所謂的“教義沖突”，只有Prigogine和他的幾個(gè)同事堅(jiān)持這些推測(cè),。盡管他們作出了努力,，這些推測(cè)仍然處于科學(xué)可信性的邊緣地帶。

在神學(xué)方面,，托馬斯·阿奎那 Thomas Aquinas（1225-1274）在他的《神學(xué)總論 Summa Theologica》 中否定了某物可以成為其自身組織的自給自足原因的觀點(diǎn),，從而假定了一個(gè)目的性創(chuàng)造的宇宙：^[86]

既然自然在一個(gè)更高的動(dòng)因的指導(dǎo)下，為一個(gè)特定的目的而工作,，那么自然所做的任何事情都必須追溯到上帝,，追溯到它的最初的原因。因此,，無(wú)論自愿做什么,，也必須追溯到一些比人類(lèi)理性或意志更高級(jí)的原因，因?yàn)檫@些原因可以改變或失敗;因?yàn)樗锌梢愿淖兊?、有缺陷的事物都必須追溯到一個(gè)不可改變的,、自我必須的第一原則，正如文章正文所示,。

參閱

• 自創(chuàng)生 Autopoiesis
• 自動(dòng)波 Autowave
• 自組織的臨界控制 Self-organized criticality control
• 自由能原理 Free energy principle
• 信息論 Information theory
• 構(gòu)造法則 Constructal law
• 群體智能 Swarm intelligence
• 蝴蝶效應(yīng) Butterfly effect

參考文獻(xiàn)

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