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	<title>集智百科 - 复杂系统|人工智能|复杂科学|复杂网络|自组织 - 用户贡献 [zh-cn]</title>
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	<updated>2026-11-04T02:05:35Z</updated>
	<subtitle>用户贡献</subtitle>
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		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%80%97%E6%95%A3%E9%80%82%E5%BA%94%E7%90%86%E8%AE%BA&amp;diff=30834</id>
		<title>耗散适应理论</title>
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		<updated>2022-05-02T02:09:20Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;此词条由自生成结构读书会词条梳理志愿者（The）构建，未经专家审核，带来阅读不便，请见谅。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
系统中任何既定的改变大多数都是随机的，但当系统恰巧可以更好地吸收和耗散能量时，这些结构上的变化就会出现最持久和最不可逆的变化。随着时间流逝，这些不可逆变化被优先积累了下来，于是在耗散发生时系统更倾向于形成类似的构型。回顾这一非平衡过程的可能形成历史，我们会发现这一结构已经自我组织成一种可以很好地适应环境条件的状态，这就是耗散适应（dissipative adaptation）现象。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面内容将从 热平衡、 Crooks relation进而引入耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''热平衡'''。当一个系统长时间与温度为T的热源接触而不受干扰时，我们说它达到了热平衡。在此条件下，一般假设微观排列j和k分别具有能量Ej和Ek，将以波尔兹曼分布给出的相对概率(p) :&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
p(j) / p(k) = exp [ - (E_j - E_k)  / k_B T]   （公式1）&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这里，k_B是波尔兹曼常数。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图1&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如图1a所示，在经典的平衡统计力学情景中，系统与温度为T的热储层接触长时间τ，丢失了其初始状态i的所有记忆，因此，微观状态j和k的相对概率(p)是这些状态各自能量的简单指数函数。由于能量守恒，在从一种状态转变到另一种状态的过程中，释放到浴槽中的热量(ΔQ)与在这一过程中发生的内能(ΔE)的变化相等且相反。&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 1 Assembly probability in the presence of thermal fluctuations.png|缩略图|图1 存在热波动时的组装概率。]]&lt;br /&gt;
然而，如图1b所示，当引入一个外部驱动，并且在有限的时间内观察系统，发现系统处于给定状态的概率通常取决于初始条件和系统是如何被驱动的。非平衡统计力学的挑战是试图用热力学量来表达这种概率分布，热力学量现在不仅包括最终态的内能，还包括在态间过渡期间驱动器所做的功。对于同一实验的单一实现，热(ΔQ)是一个波动的随机变量，它是由驱动过程中所做的功(W)和内能变化(ΔE)之间的差决定的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''Crooks relation'''。为了取得进一步的进展，有必要认识到，非平衡系统的统计行为不能用某一时刻个体微观状态的局部性质来理解，而必须通过动态轨迹之间的比较来表示。1999年，Gavin Crooks将时间反转对称性和能量守恒结合起来，推导出了一个热波动系统可能采取的不同动力学路径的相对可能性的精确表达式&lt;br /&gt;
[[文件:扩展第二定律Image2.png|缩略图|公式2]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式2&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
结合图2，γ：正向微观状态演化轨迹 i-&amp;gt;j-&amp;gt;k，γ*：逆向微观状态演化轨迹 k-&amp;gt;j-&amp;gt;i，π(γ)：γ轨迹的概率，π(γ*)：γ*轨迹的概率。这个方程表明，微轨迹γ比它的时间反转更有可能是正热量的指数因子，当正路径被穿越时，释放到周围热储层的热量。这种关系即使在任意时变的外部场来驱动系统沿整个轨迹运行时也成立，只要时间变化是向后的(*)，可以计算反向轨迹的概率。因此，热ΔQ(γ)通常由两部分贡献:系统从开始到结束的内能变化ΔE，以及外加场在整个过程中所做的功W。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 2 Dynamical irreversibility and heat production.png|缩略图|图2 动态不可逆性和产热]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图2 动态不可逆性和产热&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图2则展示了当系统与热储接触时，在时变场的特定模式(大箭头)驱动下，观察到特定配置序列的概率与在时间反转驱动下观察到事件的时间反转序列的概率有一个设定的比率。特别是，当系统按照对应于比率分子的模式驱动时，这两个概率的差异与释放到储层的热量的指数因子有关(ΔQ;(小箭头)。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''耗散适应'''。为了解决利用热力学预测任意非平衡演化路径这一更重要的挑战，我们需要回到公式(2)，并从不同的角度分析它。如果我们能重新排列这个方程，以比较某些过程的结果，这将有助于理解这个方程中最有趣的一些结果。在这些过程中，物质是由任意的强迫场驱动的，或在存在热波动的情况下由外部施加的电流驱动的。通过累加不同可能的微轨迹及其相关的概率，我们得到：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式3&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
其中，角括号表示所有微轨迹的加权平均值，起始点(i)和结束点(j, k)是固定的。式中右侧主导因子$e^{\triangle E_{jk}/ (k_B T)}$的影响意义明显：如果没有外部驱动（W=0）并等待很长时间来平衡(π_{\infty}*(j* -&amp;gt; i*) /π_{\infty}*(k* -&amp;gt; i*) = 1)。系统会朝着从外部驱动中吸收更多功，向环境中放热更大的方向演化，耗散也越大。 j 比 k 的内能E越小，i -&amp;gt; j 的所有路径上做的平均功越大，演化到j的概率越高。&lt;br /&gt;
[[文件:公式4Dissipative adaptation.png|缩略图|公式3 ]]&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 3 Driven barrier hopping.png|缩略图|图3 驱动的障碍跳跃]]&lt;br /&gt;
从驱动力中吸收的能量使系统结构能够穿越太高的激活障碍，而仅靠热波动无法快速跳跃，如果跳跃后能量被耗散，则无法帮助系统回到最初的方向(图3)。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图3&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图3中左图:在这个简单的势垒跳跃模型中，一个经历热波动的粒子位于一个受驱动的能量景观中，因此右边的状态和过渡状态的能量以正弦的方式随着时间同步振荡(最大值和最小值显示为黄色)。中间:当驱动引起的势垒高度的振荡暂时降低了跃迁的活化能时，粒子最有可能跃迁。右:这个系统的驱动被设计成使向左跳跃的障碍高度随时间固定，这意味着驱动优先加速向右跳跃。这种统计不可逆性立即意味着，在典型的向右跳跃时刻，右侧状态的能量将低于左侧状态，因此正热量被散发到周围的热源中(ΔQ &amp;gt;0).因此，不可逆性和散热是齐头并进的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如果外部驱动力使得系统能垒和右侧的能量周期性同时降低的话，那么小球更可能从左侧跃过能垒到右侧，吸收环境中的功并放热，但从右侧跃过所需要的能垒没有变化。当有外部驱动力时，系统中不同的演化轨迹会吸收不同的功，不同的轨迹会在驱动力中竞争可以吸收的功，使得那些可以吸收更多功的轨迹的概率更高，体现出耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
耗散适应:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
从 Crooks relation 可以推出从外部驱动中吸收更多功的轨迹发生的概率会相对更高。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
系统会演化到一些特殊的状态：从起始状态到该状态的所有路径从外部驱动中获取的平均功更大的状态，通过耗散来适应外部驱动力。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立参考文献： England, Jeremy L. (4 November 2015). &amp;quot;Dissipative adaptation in driven self-assembly&amp;quot;. Nature Nanotechnology. 10 (11): 919–923.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
“此词条暂由（The）构建、整理。”&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=30831</id>
		<title>受限生成过程</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=30831"/>
		<updated>2022-05-01T12:53:11Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;br /&gt;
此词条由自生成结构读书会词条梳理志愿者（The）构建，未经专家审核，带来阅读不便，请见谅。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
受限生成过程 constrained generating procedures (cgp's) 是一个范围很广的模型的精确描述，是遵循科学家常用的有直观逐步走向精确的研究方法的结果。 由于生成模型是动态的，所以称之为“过程”；支撑这个模型的机制“生成”了动态的行为；而是事先规定好的机制间的相互作用“约束”或“限制”了这种可能性。事实上，任何受限生成过程都能表现涌现特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
概括地说，对受限生成过程的理解包括以下四个步骤。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 机制 需要将规则的概念转换成机制的概念。正如规则之于游戏，规则之于物质系统一样，机制被用来定义系统中的元素。机制根据行为（或信息）作出反应，对输入进行处理并产生最终的输出行为（或信息）。&lt;br /&gt;
# 将定义把多种机制连接起来形成网络的方法，这些网络就是受限生成过程。由于很多模型都设计不止一种机制（如物理学中的不同基本粒子），为了运用这种方法进行说明，必须明确机制的行为是如何影响其他机制的。&lt;br /&gt;
# 当这些机制连接起来，就会遇到类似于对策树的情况 - 由一些带约束条件的相互作用着的机制产生的所有可能性的集合。需要把这样的概念扩展到一般的系统。1）我们需要定义总的受限生成过程的状态，这个状态将由组成这个受限生成过程的状态决定。2）还需要将所有涉及将来可能性与受限生成过程有关的一切事物，提炼成被称为全局状态的一个单一实体。3）描述从一种状态转换到另一种状态的合法方式。&lt;br /&gt;
# 还需要提供受限生成过程中一个特别的过程，来定义子集合的层次，即使用基本机制建立起来更复杂的机制的过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''机制''' 机制是通过转换函数来定义的。如在游戏的例子，会在定义策略函数之前，先定义游戏的状态。类似地，对于一个机制来说，定义转换函数之前，要定义机制的状态。  &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{S_{1}, S_2, S_3, ...} 来表示状态的集合S，下标表示可能存在的状态。将当前机制的输入值和当前的状态作为转换函数f的初始参数，就可以生成机制的下一个状态。为了将可能的输入参数和可能的状态在机制中表示出来，会给每个输入分配一个下标，即输入 j就会得到一组相关的符号 I_i = { i_{j1}, i_{j2}, i_{j3}, ...}。其中，i_{jh}中的下标j表示输入j的一个可能取值，h指明了输入j的可能状态。例i_{j2}就是输入j的第2种可能的状态。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面定义描述机制中输入值的所有可能的组合集I为I_1,I_2,...,I_k的乘积，即 I = I_1 \times I_2 \times ... \times I_k。例如，有集合I_1 = {a, b , c}和 I_2= {x, y}，则 I = I_1 \times I_2 = {(a,x), (a,y), (b,x), (b,y), (c,x), (c,y)}。通过上述办法，转换函数f可以定义成如下的函数 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : I \times S  -&amp;gt; S,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
或者，按照定义展开 I，即&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : (I_1 \times I_2 \times ... \times I_k) \times S  -&amp;gt; S。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
还需要符号来表示时刻t的机制状态和输入状态。令 S(t)为t时刻机制的状态，I_j (t)为t时刻输入j的状态（输入值），那么机制的运动状态-机制在一段时间内的行为由f按如下公式确定：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
S(t+1) = f(I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t), S(t))。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f 根据机制在t时刻的状态S(t)的赋值和输入{I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t)}来决定机制在下一个瞬间时刻 (t+1)的状态S(t+1)。在输入组合序列 I(t), I(t+1),  ...,的影响下，反复使用函数f可以生成连续的状态，即机制的状态曲线。这种反复迭代也是生成过程的特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''相互作用和连接'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义中，最关心的是建立一个共同的基本的框架，以便能够在其中研究涌现的复杂性和展现涌现现象的各种例子，而这些现象则是由规则支配的实体相互作用产生得到。机制作为这些规则的表示形式，多个相似的机制相互作用时，涌现和生成的复杂性就会产生紧密的联系。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义是从对集合的选择开始的，这里的集合是由称为初始因子的机制F构成的。当受限生成过程用来对游戏建立模型时，如神经网络、元胞自动机或其他表现涌现的系统，初始因子就是被用来构成模型的基本元素。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
当一个机制的状态序列决定了另一个机制中的输入变量序列的值时，我们就说这两个机制相互连接。一旦选择了F，我们就将F中机制的片段相连构成一个相互作用的机制的网络。简言之，当选择初始因子F的一个集合，并将它们相互连接时，就可以获得一个特定的受限生成过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
令F是m个基本机制的小集合，这些基本机制由转换函数 f_1,f_2,...,f_m定义。F中的机制可能有不同的状态集，不同的输入个数以及对每个输入来说不同的字母表示。即使用如下方式表示 I_h = I_{h1} \times I_{h2} \times ... \times I_{h k(h)}。这个式子表示机制h可能的输入连接，其中k(h)表示机制h的输入个数。通过扩展，机制h的转换函数 f_h将变成如下形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f_h : I_h \times S_h -&amp;gt; S_h。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对受限生成过程加以定义后，如何使F中的机制相互作用仍然是一个待解决的问题。为了使两个机制能相互作用，其中一个机制的状态应当在一定程度上决定另外一个机制的输入值。因为这些机制有不同的状态集合和不同的输入字符，所以需要一个界面将机制的状态转换成另一个机制的合法输入。通过对F中机制的不同状态集取并集，可以定义界面函数，即 S= S_1 U ••• U S_m。通过形式化的表达，就能把S作为所有界面函数的初始值。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对于这些不同的输入符号和状态集，我们必须将界面函数g_{ij}和每个机制i中的每个输入量j联系起来。也就是说对于一个和机制i连接的机制，先讲输入j作为该机制的初始值，然后通过连接该机制的状态，函数g_{ij}就可以为机制i生成输入j的合法值。于是，g_{ij}被赋予如下的表达形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
g_{ij} : S -&amp;gt; I_{ij}。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
我们说在任意时刻t，机制h与机制i的输入j相连接，&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I_{ij}(t) = g_{ij}( S_h (t))&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
是指根据机制h在时刻t的状态S_h (t)，通过界面函数g，就可以确定在时刻t的输入j，而没有连接的输入则被认为是自由的。对于自由输入，每一时刻的值将由外部环境（受限生成过程的外部）提供。实际上，自由输入也被计算在整个受限生成过程中输入的总个数里。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
为了给受限生成过程提供一个完全的构造模型的空间，我们必须用不同的方法连接F中的机制片段。最简单的方法是确定一个更复杂的受限生成过程是如何从简单的受限生成过程创建的。下面将从最简单的受限生成过程，即一个单一的机制开始，然后再有步骤地达成我们的目标。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成。&lt;br /&gt;
# 假设$C$为已经建立的受限生成过程，且$C$中的机制$i$有一个自由输入$j$。将输入$j$与$C$中的某个其他机制$h$连接（在$C$中建立从$h$到$i$的新连接），就能得到新的受限生成过程$C^{'}$。&lt;br /&gt;
# 假设$C_1$和$C_2$为已经建立的受限生成过程，且$C_1$中的机制$i$有一个自己有输入$j$。将输入$j$与$C_2$中的某个其他机制$h$连接（这样，输入$j$就不再是自由的），就会得到一个新的受限生成过程$C^{&amp;lt;nowiki&amp;gt;''&amp;lt;/nowiki&amp;gt;}$。&lt;br /&gt;
# 通过以上三步，就可以建立所有以$F$为基础的受限生成过程。&lt;br /&gt;
我们用n(C)来表示受限生成过程C中机制的总个数。那么集合{1,2,...,n(C)}，就可以给受限生成过程C中每一个机制分配一个唯一表示。这些标识的简历，可以模拟受限生成过程的创建过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成，则f的标识就是 x =1。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是由$C$中的一个自由输入和其他机制连接构成，则表示不变。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是$C_1$和$C_2$通过将$C_1$的一个自由输入与$C_2$中的一个机制相连接形成的，则$C_1$的表示不变，$C_2$中的每一个表示x都增加n(C_1)以生成一个新的表示 x' = x + n(C_1)，即 n(C')  = n(C_1) + n(C_2)。&lt;br /&gt;
[[文件:由一系列基本机制生成的受限生成过程.png|左|缩略图]]&lt;br /&gt;
图1 由一系列基本机制生成的受限生成过程&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如图1 展示了由一系列基本机制生成的受限生成过程&amp;lt;syntaxhighlight&amp;gt;&lt;br /&gt;
• 有限生成群，生成元/building blocks&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 输入 I&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 状态 S&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 机制 f ∶ I ×S → S&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 界面函数 g_{ij} ∶ S → I_{ij}, I_{ij}(t) = g_{ij}(S_h(t)).&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
将机制h与机制i的输入相连接&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 限制条件&lt;br /&gt;
&amp;lt;/syntaxhighlight&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;总结&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;1. 涌现现象出现在生成系统之中&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;2. 在这样的生成系统中，整体大于部分之和&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;3. 生成系统中一种典型的涌现现象是组成部分不断改变的稳定模式&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;• 身体中的分子在不断更新&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;4. 涌现出来的稳定模式的功能是由其所处的环境决定的&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;5. 随着稳定模式的增加，模式间相互作用带来的约束和检验使得系统的功能也在增强&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;6. 稳定模式通常满足宏观规律&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;• Conway 模型中滑翔机行为的规律&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;7. 存在差别的稳定性是那些产生了涌现现象的规律的典型结果&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;8. 更高层的生成过程可以由稳定性的强化而产生&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立  参考文献：《隐秩序》《涌现（第7章）》&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
“此词条暂由（The）构建、整理。”&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
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		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%80%97%E6%95%A3%E9%80%82%E5%BA%94%E7%90%86%E8%AE%BA&amp;diff=30830</id>
		<title>耗散适应理论</title>
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		<updated>2022-05-01T12:45:00Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;此词条由自生成结构读书会词条梳理志愿者（The）构建，未经专家审核，带来阅读不便，请见谅。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
系统中任何既定的改变大多数都是随机的，但当系统恰巧可以更好地吸收和耗散能量时，这些结构上的变化就会出现最持久和最不可逆的变化。随着时间流逝，这些不可逆变化被优先积累了下来，于是在耗散发生时系统更倾向于形成类似的构型。回顾这一非平衡过程的可能形成历史，我们会发现这一结构已经自我组织成一种可以很好地适应环境条件的状态，这就是耗散适应（dissipative adaptation）现象。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面内容将从 热平衡、 Crooks relation进而引入耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
问题引入：如果可以把生命起源问题简化为在一个物理系统中有了生命需要的组件时，他们是否可以自发的组装起来？&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''热平衡'''。当一个系统长时间与温度为T的热源接触而不受干扰时，我们说它达到了热平衡。在此条件下，一般假设微观排列j和k分别具有能量Ej和Ek，将以波尔兹曼分布给出的相对概率(p) :&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
p(j) / p(k) = exp [ - (E_j - E_k)  / k_B T]   （公式1）&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这里，k_B是波尔兹曼常数。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图1&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如图1a所示，在经典的平衡统计力学情景中，系统与温度为T的热储层接触长时间τ，丢失了其初始状态i的所有记忆，因此，微观状态j和k的相对概率(p)是这些状态各自能量的简单指数函数。由于能量守恒，在从一种状态转变到另一种状态的过程中，释放到浴槽中的热量(ΔQ)与在这一过程中发生的内能(ΔE)的变化相等且相反。&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 1 Assembly probability in the presence of thermal fluctuations.png|缩略图|图1 存在热波动时的组装概率。]]&lt;br /&gt;
然而，如图1b所示，当引入一个外部驱动，并且在有限的时间内观察系统，发现系统处于给定状态的概率通常取决于初始条件和系统是如何被驱动的。非平衡统计力学的挑战是试图用热力学量来表达这种概率分布，热力学量现在不仅包括最终态的内能，还包括在态间过渡期间驱动器所做的功。对于同一实验的单一实现，热(ΔQ)是一个波动的随机变量，它是由驱动过程中所做的功(W)和内能变化(ΔE)之间的差决定的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''Crooks relation'''。为了取得进一步的进展，有必要认识到，非平衡系统的统计行为不能用某一时刻个体微观状态的局部性质来理解，而必须通过动态轨迹之间的比较来表示。1999年，Gavin Crooks将时间反转对称性和能量守恒结合起来，推导出了一个热波动系统可能采取的不同动力学路径的相对可能性的精确表达式&lt;br /&gt;
[[文件:扩展第二定律Image2.png|缩略图|公式2]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式2&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
γ：正向微观状态演化轨迹 i-&amp;gt;j-&amp;gt;k，γ*：逆向微观状态演化轨迹 k-&amp;gt;j-&amp;gt;i，π(γ)：γ轨迹的概率，π(γ*)：γ*轨迹的概率。这个方程表明，微轨迹γ比它的时间反转更有可能是正热量的指数因子，当正路径被穿越时，释放到周围热储层的热量（图2）。这种关系即使在任意时变的外部场来驱动系统沿整个轨迹运行时也成立，只要时间变化是向后的(*)，可以计算反向轨迹的概率。因此，热ΔQ(γ)通常由两部分贡献:系统从开始到结束的内能变化ΔE，以及外加场在整个过程中所做的功W。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 2 Dynamical irreversibility and heat production.png|缩略图|图2 动态不可逆性和产热]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图2 动态不可逆性和产热&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图2则展示了当系统与热储接触时，在时变场的特定模式(大箭头)驱动下，观察到特定配置序列的概率与在时间反转驱动下观察到事件的时间反转序列的概率有一个设定的比率。特别是，当系统按照对应于比率分子的模式驱动时，这两个概率的差异与释放到储层的热量的指数因子有关(ΔQ;(小箭头)。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''耗散适应'''。为了解决利用热力学预测任意非平衡演化路径这一更重要的挑战，我们需要回到公式(2)，并从不同的角度分析它。如果我们能重新排列这个方程，以比较某些过程的结果，这将有助于理解这个方程中最有趣的一些结果。在这些过程中，物质是由任意的强迫场驱动的，或在存在热波动的情况下由外部施加的电流驱动的。通过累加不同可能的微轨迹及其相关的概率，我们得到：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式3&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
其中，角括号表示所有微轨迹的加权平均值，起始点(i)和结束点(j, k)是固定的。式中右侧主导因子$e^{\triangle E_{jk}/ (k_B T)}$的影响意义明显：如果没有外部驱动（W=0）并等待很长时间来平衡(π_{\infty}*(j* -&amp;gt; i*) /π_{\infty}*(k* -&amp;gt; i*) = 1)。系统会朝着从外部驱动中吸收更多功，向环境中放热更大的方向演化，耗散也越大。 j 比 k 的内能E越小，i -&amp;gt; j 的所有路径上做的平均功越大，演化到j的概率越高。&lt;br /&gt;
[[文件:公式4Dissipative adaptation.png|缩略图|公式3 ]]&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 3 Driven barrier hopping.png|缩略图|图3 驱动的障碍跳跃]]&lt;br /&gt;
从驱动力中吸收的能量使系统结构能够穿越太高的激活障碍，而仅靠热波动无法快速跳跃，如果跳跃后能量被耗散，则无法帮助系统回到最初的方向(图3)。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图3&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图3中左图:在这个简单的势垒跳跃模型中，一个经历热波动的粒子位于一个受驱动的能量景观中，因此右边的状态和过渡状态的能量以正弦的方式随着时间同步振荡(最大值和最小值显示为黄色)。中间:当驱动引起的势垒高度的振荡暂时降低了跃迁的活化能时，粒子最有可能跃迁。右:这个系统的驱动被设计成使向左跳跃的障碍高度随时间固定，这意味着驱动优先加速向右跳跃。这种统计不可逆性立即意味着，在典型的向右跳跃时刻，右侧状态的能量将低于左侧状态，因此正热量被散发到周围的热源中(ΔQ &amp;gt;0).因此，不可逆性和散热是齐头并进的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如果外部驱动力使得系统能垒和右侧的能量周期性同时降低的话，那么小球更可能从左侧跃过能垒到右侧，吸收环境中的功并放热，但从右侧跃过所需要的能垒没有变化。当有外部驱动力时，系统中不同的演化轨迹会吸收不同的功，不同的轨迹会在驱动力中竞争可以吸收的功，使得那些可以吸收更多功的轨迹的概率更高，体现出耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
耗散适应:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
从 Crooks relation 可以推出从外部驱动中吸收更多功的轨迹发生的概率会相对更高。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
系统会演化到一些特殊的状态：从起始状态到该状态的所有路径从外部驱动中获取的平均功更大的状态，通过耗散来适应外部驱动力。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立参考文献： England, Jeremy L. (4 November 2015). &amp;quot;Dissipative adaptation in driven self-assembly&amp;quot;. Nature Nanotechnology. 10 (11): 919–923.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
“此词条暂由（The）构建、整理。”&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=30829</id>
		<title>受限生成过程</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=30829"/>
		<updated>2022-05-01T12:42:40Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;br /&gt;
此词条由自生成结构读书会词条梳理志愿者（The）构建，未经专家审核，带来阅读不便，请见谅。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
受限生成过程 constrained generating procedures (cgp's) 是一个范围很广的模型的精确描述，是遵循科学家常用的有直观逐步走向精确的研究方法的结果。 由于生成模型是动态的，所以称之为“过程”；支撑这个模型的机制“生成”了动态的行为；而是事先规定好的机制间的相互作用“约束”或“限制”了这种可能性。事实上，任何受限生成过程都能表现涌现特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
概括地说，对受限生成过程的理解包括以下四个步骤。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 机制 需要将规则的概念转换成机制的概念。正如规则之于游戏，规则之于物质系统一样，机制被用来定义系统中的元素。机制根据行为（或信息）作出反应，对输入进行处理并产生最终的输出行为（或信息）。&lt;br /&gt;
# 将定义把多种机制连接起来形成网络的方法，这些网络就是受限生成过程。由于很多模型都设计不止一种机制（如物理学中的不同基本粒子），为了运用这种方法进行说明，必须明确机制的行为是如何影响其他机制的。&lt;br /&gt;
# 当这些机制连接起来，就会遇到类似于对策树的情况 - 由一些带约束条件的相互作用着的机制产生的所有可能性的集合。需要把这样的概念扩展到一般的系统。1）我们需要定义总的受限生成过程的状态，这个状态将由组成这个受限生成过程的状态决定。2）还需要将所有涉及将来可能性与受限生成过程有关的一切事物，提炼成被称为全局状态的一个单一实体。3）描述从一种状态转换到另一种状态的合法方式。&lt;br /&gt;
# 还需要提供受限生成过程中一个特别的过程，来定义子集合的层次，即使用基本机制建立起来更复杂的机制的过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''机制''' 机制是通过转换函数来定义的。如在游戏的例子，会在定义策略函数之前，先定义游戏的状态。类似地，对于一个机制来说，定义转换函数之前，要定义机制的状态。  &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{S_{1}, S_2, S_3, ...} 来表示状态的集合S，下标表示可能存在的状态。将当前机制的输入值和当前的状态作为转换函数f的初始参数，就可以生成机制的下一个状态。为了将可能的输入参数和可能的状态在机制中表示出来，会给每个输入分配一个下标，即输入 j就会得到一组相关的符号 I_i = { i_{j1}, i_{j2}, i_{j3}, ...}。其中，i_{jh}中的下标j表示输入j的一个可能取值，h指明了输入j的可能状态。例i_{j2}就是输入j的第2种可能的状态。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面定义描述机制中输入值的所有可能的组合集I为I_1,I_2,...,I_k的乘积，即 I = I_1 \times I_2 \times ... \times I_k。例如，有集合I_1 = {a, b , c}和 I_2= {x, y}，则 I = I_1 \times I_2 = {(a,x), (a,y), (b,x), (b,y), (c,x), (c,y)}。通过上述办法，转换函数f可以定义成如下的函数 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : I \times S  -&amp;gt; S,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
或者，按照定义展开 I，即&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : (I_1 \times I_2 \times ... \times I_k) \times S  -&amp;gt; S。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
还需要符号来表示时刻t的机制状态和输入状态。令 S(t)为t时刻机制的状态，I_j (t)为t时刻输入j的状态（输入值），那么机制的运动状态-机制在一段时间内的行为由f按如下公式确定：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
S(t+1) = f(I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t), S(t))。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f 根据机制在t时刻的状态S(t)的赋值和输入{I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t)}来决定机制在下一个瞬间时刻 (t+1)的状态S(t+1)。在输入组合序列 I(t), I(t+1),  ...,的影响下，反复使用函数f可以生成连续的状态，即机制的状态曲线。这种反复迭代也是生成过程的特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''相互作用和连接'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义中，最关心的是建立一个共同的基本的框架，以便能够在其中研究涌现的复杂性和展现涌现现象的各种例子，而这些现象则是由规则支配的实体相互作用产生得到。机制作为这些规则的表示形式，多个相似的机制相互作用时，涌现和生成的复杂性就会产生紧密的联系。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义是从对集合的选择开始的，这里的集合是由称为初始因子的机制F构成的。当受限生成过程用来对游戏建立模型时，如神经网络、元胞自动机或其他表现涌现的系统，初始因子就是被用来构成模型的基本元素。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
当一个机制的状态序列决定了另一个机制中的输入变量序列的值时，我们就说这两个机制相互连接。一旦选择了F，我们就将F中机制的片段相连构成一个相互作用的机制的网络。简言之，当选择初始因子F的一个集合，并将它们相互连接时，就可以获得一个特定的受限生成过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
令F是m个基本机制的小集合，这些基本机制由转换函数 f_1,f_2,...,f_m定义。F中的机制可能有不同的状态集，不同的输入个数以及对每个输入来说不同的字母表示。即使用如下方式表示 I_h = I_{h1} \times I_{h2} \times ... \times I_{h k(h)}。这个式子表示机制h可能的输入连接，其中k(h)表示机制h的输入个数。通过扩展，机制h的转换函数 f_h将变成如下形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f_h : I_h \times S_h -&amp;gt; S_h。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对受限生成过程加以定义后，如何使F中的机制相互作用仍然是一个待解决的问题。为了使两个机制能相互作用，其中一个机制的状态应当在一定程度上决定另外一个机制的输入值。因为这些机制有不同的状态集合和不同的输入字符，所以需要一个界面将机制的状态转换成另一个机制的合法输入。通过对F中机制的不同状态集取并集，可以定义界面函数，即 S= S_1 U ••• U S_m。通过形式化的表达，就能把S作为所有界面函数的初始值。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对于这些不同的输入符号和状态集，我们必须将界面函数g_{ij}和每个机制i中的每个输入量j联系起来。也就是说对于一个和机制i连接的机制，先讲输入j作为该机制的初始值，然后通过连接该机制的状态，函数g_{ij}就可以为机制i生成输入j的合法值。于是，g_{ij}被赋予如下的表达形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
g_{ij} : S -&amp;gt; I_{ij}。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
我们说在任意时刻t，机制h与机制i的输入j相连接，&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I_{ij}(t) = g_{ij}( S_h (t))&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
是指根据机制h在时刻t的状态S_h (t)，通过界面函数g，就可以确定在时刻t的输入j，而没有连接的输入则被认为是自由的。对于自由输入，每一时刻的值将由外部环境（受限生成过程的外部）提供。实际上，自由输入也被计算在整个受限生成过程中输入的总个数里。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
为了给受限生成过程提供一个完全的构造模型的空间，我们必须用不同的方法连接F中的机制片段。最简单的方法是确定一个更复杂的受限生成过程是如何从简单的受限生成过程创建的。下面将从最简单的受限生成过程，即一个单一的机制开始，然后再有步骤地达成我们的目标。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成。&lt;br /&gt;
# 假设$C$为已经建立的受限生成过程，且$C$中的机制$i$有一个自由输入$j$。将输入$j$与$C$中的某个其他机制$h$连接（在$C$中建立从$h$到$i$的新连接），就能得到新的受限生成过程$C^{'}$。&lt;br /&gt;
# 假设$C_1$和$C_2$为已经建立的受限生成过程，且$C_1$中的机制$i$有一个自己有输入$j$。将输入$j$与$C_2$中的某个其他机制$h$连接（这样，输入$j$就不再是自由的），就会得到一个新的受限生成过程$C^{&amp;lt;nowiki&amp;gt;''&amp;lt;/nowiki&amp;gt;}$。&lt;br /&gt;
# 通过以上三步，就可以建立所有以$F$为基础的受限生成过程。&lt;br /&gt;
我们用n(C)来表示受限生成过程C中机制的总个数。那么集合{1,2,...,n(C)}，就可以给受限生成过程C中每一个机制分配一个唯一表示。这些标识的简历，可以模拟受限生成过程的创建过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成，则f的标识就是 x =1。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是由$C$中的一个自由输入和其他机制连接构成，则表示不变。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是$C_1$和$C_2$通过将$C_1$的一个自由输入与$C_2$中的一个机制相连接形成的，则$C_1$的表示不变，$C_2$中的每一个表示x都增加n(C_1)以生成一个新的表示 x' = x + n(C_1)，即 n(C')  = n(C_1) + n(C_2)。&lt;br /&gt;
[[文件:由一系列基本机制生成的受限生成过程.png|左|缩略图]]&lt;br /&gt;
图1 由一系列基本机制生成的受限生成过程&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如图1 展示了由一系列基本机制生成的受限生成过程&amp;lt;syntaxhighlight&amp;gt;&lt;br /&gt;
• 有限生成群，生成元/building blocks&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 输入 I&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 状态 S&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 机制 f ∶ I ×S → S&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 界面函数 g_{ij} ∶ S → I_{ij}, I_{ij}(t) = g_{ij}(S_h(t)).&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
将机制h与机制i的输入相连接&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 限制条件&lt;br /&gt;
&amp;lt;/syntaxhighlight&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;总结&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;1. 涌现现象出现在生成系统之中&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;2. 在这样的生成系统中，整体大于部分之和&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;3. 生成系统中一种典型的涌现现象是组成部分不断改变的稳定模式&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;• 身体中的分子在不断更新&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;4. 涌现出来的稳定模式的功能是由其所处的环境决定的&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;5. 随着稳定模式的增加，模式间相互作用带来的约束和检验使得系统的功能也在增强&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;6. 稳定模式通常满足宏观规律&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;• Conway 模型中滑翔机行为的规律&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;7. 存在差别的稳定性是那些产生了涌现现象的规律的典型结果&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;8. 更高层的生成过程可以由稳定性的强化而产生&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立  参考文献：《隐秩序》《涌现（第7章）》&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
“此词条暂由（The）构建、整理。”&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%80%97%E6%95%A3%E9%80%82%E5%BA%94%E7%90%86%E8%AE%BA&amp;diff=30828</id>
		<title>耗散适应理论</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%80%97%E6%95%A3%E9%80%82%E5%BA%94%E7%90%86%E8%AE%BA&amp;diff=30828"/>
		<updated>2022-05-01T12:42:21Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;此词条由自生成结构读书会词条梳理志愿者（The）构建，未经专家审核，带来阅读不便，请见谅。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
系统中任何既定的改变大多数都是随机的，但当系统恰巧可以更好地吸收和耗散能量时，这些结构上的变化就会出现最持久和最不可逆的变化。随着时间流逝，这些不可逆变化被优先积累了下来，于是在耗散发生时系统更倾向于形成类似的构型。回顾这一非平衡过程的可能形成历史，我们会发现这一结构已经自我组织成一种可以很好地适应环境条件的状态，这就是耗散适应（dissipative adaptation）现象。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面内容将从 热平衡、 Crooks relation进而引入耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
问题引入：如果可以把生命起源问题简化为在一个物理系统中有了生命需要的组件时，他们是否可以自发的组装起来？&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''热平衡'''。当一个系统长时间与温度为T的热源接触而不受干扰时，我们说它达到了热平衡。在此条件下，一般假设微观排列j和k分别具有能量Ej和Ek，将以波尔兹曼分布给出的相对概率(p) :&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
p(j) / p(k) = exp [ - (E_j - E_k)  / k_B T]   （公式1）&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这里，k_B是波尔兹曼常数。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如图1a所示，在经典的平衡统计力学情景中，系统与温度为T的热储层接触长时间τ，丢失了其初始状态i的所有记忆，因此，微观状态j和k的相对概率(p)是这些状态各自能量的简单指数函数。由于能量守恒，在从一种状态转变到另一种状态的过程中，释放到浴槽中的热量(ΔQ)与在这一过程中发生的内能(ΔE)的变化相等且相反。&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 1 Assembly probability in the presence of thermal fluctuations.png|缩略图|图1 存在热波动时的组装概率。]]&lt;br /&gt;
然而，如图1b所示，当引入一个外部驱动，并且在有限的时间内观察系统，发现系统处于给定状态的概率通常取决于初始条件和系统是如何被驱动的。非平衡统计力学的挑战是试图用热力学量来表达这种概率分布，热力学量现在不仅包括最终态的内能，还包括在态间过渡期间驱动器所做的功。对于同一实验的单一实现，热(ΔQ)是一个波动的随机变量，它是由驱动过程中所做的功(W)和内能变化(ΔE)之间的差决定的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''Crooks relation'''。为了取得进一步的进展，有必要认识到，非平衡系统的统计行为不能用某一时刻个体微观状态的局部性质来理解，而必须通过动态轨迹之间的比较来表示。1999年，Gavin Crooks将时间反转对称性和能量守恒结合起来，推导出了一个热波动系统可能采取的不同动力学路径的相对可能性的精确表达式&lt;br /&gt;
[[文件:扩展第二定律Image2.png|缩略图|公式2]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式2&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
γ：正向微观状态演化轨迹 i-&amp;gt;j-&amp;gt;k，γ*：逆向微观状态演化轨迹 k-&amp;gt;j-&amp;gt;i，π(γ)：γ轨迹的概率，π(γ*)：γ*轨迹的概率。这个方程表明，微轨迹γ比它的时间反转更有可能是正热量的指数因子，当正路径被穿越时，释放到周围热储层的热量（图2）。这种关系即使在任意时变的外部场来驱动系统沿整个轨迹运行时也成立，只要时间变化是向后的(*)，可以计算反向轨迹的概率。因此，热ΔQ(γ)通常由两部分贡献:系统从开始到结束的内能变化ΔE，以及外加场在整个过程中所做的功W。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 2 Dynamical irreversibility and heat production.png|缩略图|图2 动态不可逆性和产热]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图2 动态不可逆性和产热&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图2则展示了当系统与热储接触时，在时变场的特定模式(大箭头)驱动下，观察到特定配置序列的概率与在时间反转驱动下观察到事件的时间反转序列的概率有一个设定的比率。特别是，当系统按照对应于比率分子的模式驱动时，这两个概率的差异与释放到储层的热量的指数因子有关(ΔQ;(小箭头)。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''耗散适应'''。为了解决利用热力学预测任意非平衡演化路径这一更重要的挑战，我们需要回到公式(2)，并从不同的角度分析它。如果我们能重新排列这个方程，以比较某些过程的结果，这将有助于理解这个方程中最有趣的一些结果。在这些过程中，物质是由任意的强迫场驱动的，或在存在热波动的情况下由外部施加的电流驱动的。通过累加不同可能的微轨迹及其相关的概率，我们得到：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式3&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
其中，角括号表示所有微轨迹的加权平均值，起始点(i)和结束点(j, k)是固定的。式中右侧主导因子$e^{\triangle E_{jk}/ (k_B T)}$的影响意义明显：如果没有外部驱动（W=0）并等待很长时间来平衡(π_{\infty}*(j* -&amp;gt; i*) /π_{\infty}*(k* -&amp;gt; i*) = 1)。系统会朝着从外部驱动中吸收更多功，向环境中放热更大的方向演化，耗散也越大。 j 比 k 的内能E越小，i -&amp;gt; j 的所有路径上做的平均功越大，演化到j的概率越高。&lt;br /&gt;
[[文件:公式4Dissipative adaptation.png|缩略图|公式3 ]]&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 3 Driven barrier hopping.png|缩略图|图3 驱动的障碍跳跃]]&lt;br /&gt;
从驱动力中吸收的能量使系统结构能够穿越太高的激活障碍，而仅靠热波动无法快速跳跃，如果跳跃后能量被耗散，则无法帮助系统回到最初的方向(图3)。&lt;br /&gt;
图3&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图3中左图:在这个简单的势垒跳跃模型中，一个经历热波动的粒子位于一个受驱动的能量景观中，因此右边的状态和过渡状态的能量以正弦的方式随着时间同步振荡(最大值和最小值显示为黄色)。中间:当驱动引起的势垒高度的振荡暂时降低了跃迁的活化能时，粒子最有可能跃迁。右:这个系统的驱动被设计成使向左跳跃的障碍高度随时间固定，这意味着驱动优先加速向右跳跃。这种统计不可逆性立即意味着，在典型的向右跳跃时刻，右侧状态的能量将低于左侧状态，因此正热量被散发到周围的热源中(ΔQ &amp;gt;0).因此，不可逆性和散热是齐头并进的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如果外部驱动力使得系统能垒和右侧的能量周期性同时降低的话，那么小球更可能从左侧跃过能垒到右侧，吸收环境中的功并放热，但从右侧跃过所需要的能垒没有变化。当有外部驱动力时，系统中不同的演化轨迹会吸收不同的功，不同的轨迹会在驱动力中竞争可以吸收的功，使得那些可以吸收更多功的轨迹的概率更高，体现出耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
耗散适应:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
从 Crooks relation 可以推出从外部驱动中吸收更多功的轨迹发生的概率会相对更高。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
系统会演化到一些特殊的状态：从起始状态到该状态的所有路径从外部驱动中获取的平均功更大的状态，通过耗散来适应外部驱动力。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立参考文献： England, Jeremy L. (4 November 2015). &amp;quot;Dissipative adaptation in driven self-assembly&amp;quot;. Nature Nanotechnology. 10 (11): 919–923.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
“此词条暂由（The）构建、整理。”&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=30827</id>
		<title>受限生成过程</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=30827"/>
		<updated>2022-05-01T12:33:39Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;br /&gt;
受限生成过程 constrained generating procedures (cgp's) 是一个范围很广的模型的精确描述，是遵循科学家常用的有直观逐步走向精确的研究方法的结果。 由于生成模型是动态的，所以称之为“过程”；支撑这个模型的机制“生成”了动态的行为；而是事先规定好的机制间的相互作用“约束”或“限制”了这种可能性。事实上，任何受限生成过程都能表现涌现特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
概括地说，对受限生成过程的理解包括以下四个步骤。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 机制 需要将规则的概念转换成机制的概念。正如规则之于游戏，规则之于物质系统一样，机制被用来定义系统中的元素。机制根据行为（或信息）作出反应，对输入进行处理并产生最终的输出行为（或信息）。&lt;br /&gt;
# 将定义把多种机制连接起来形成网络的方法，这些网络就是受限生成过程。由于很多模型都设计不止一种机制（如物理学中的不同基本粒子），为了运用这种方法进行说明，必须明确机制的行为是如何影响其他机制的。&lt;br /&gt;
# 当这些机制连接起来，就会遇到类似于对策树的情况 - 由一些带约束条件的相互作用着的机制产生的所有可能性的集合。需要把这样的概念扩展到一般的系统。1）我们需要定义总的受限生成过程的状态，这个状态将由组成这个受限生成过程的状态决定。2）还需要将所有涉及将来可能性与受限生成过程有关的一切事物，提炼成被称为全局状态的一个单一实体。3）描述从一种状态转换到另一种状态的合法方式。&lt;br /&gt;
# 还需要提供受限生成过程中一个特别的过程，来定义子集合的层次，即使用基本机制建立起来更复杂的机制的过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''机制''' 机制是通过转换函数来定义的。如在游戏的例子，会在定义策略函数之前，先定义游戏的状态。类似地，对于一个机制来说，定义转换函数之前，要定义机制的状态。  &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{S_{1}, S_2, S_3, ...} 来表示状态的集合S，下标表示可能存在的状态。将当前机制的输入值和当前的状态作为转换函数f的初始参数，就可以生成机制的下一个状态。为了将可能的输入参数和可能的状态在机制中表示出来，会给每个输入分配一个下标，即输入 j就会得到一组相关的符号 I_i = { i_{j1}, i_{j2}, i_{j3}, ...}。其中，i_{jh}中的下标j表示输入j的一个可能取值，h指明了输入j的可能状态。例i_{j2}就是输入j的第2种可能的状态。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面定义描述机制中输入值的所有可能的组合集I为I_1,I_2,...,I_k的乘积，即 I = I_1 \times I_2 \times ... \times I_k。例如，有集合I_1 = {a, b , c}和 I_2= {x, y}，则 I = I_1 \times I_2 = {(a,x), (a,y), (b,x), (b,y), (c,x), (c,y)}。通过上述办法，转换函数f可以定义成如下的函数 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : I \times S  -&amp;gt; S,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
或者，按照定义展开 I，即&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : (I_1 \times I_2 \times ... \times I_k) \times S  -&amp;gt; S。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
还需要符号来表示时刻t的机制状态和输入状态。令 S(t)为t时刻机制的状态，I_j (t)为t时刻输入j的状态（输入值），那么机制的运动状态-机制在一段时间内的行为由f按如下公式确定：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
S(t+1) = f(I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t), S(t))。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f 根据机制在t时刻的状态S(t)的赋值和输入{I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t)}来决定机制在下一个瞬间时刻 (t+1)的状态S(t+1)。在输入组合序列 I(t), I(t+1),  ...,的影响下，反复使用函数f可以生成连续的状态，即机制的状态曲线。这种反复迭代也是生成过程的特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''相互作用和连接'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义中，最关心的是建立一个共同的基本的框架，以便能够在其中研究涌现的复杂性和展现涌现现象的各种例子，而这些现象则是由规则支配的实体相互作用产生得到。机制作为这些规则的表示形式，多个相似的机制相互作用时，涌现和生成的复杂性就会产生紧密的联系。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义是从对集合的选择开始的，这里的集合是由称为初始因子的机制F构成的。当受限生成过程用来对游戏建立模型时，如神经网络、元胞自动机或其他表现涌现的系统，初始因子就是被用来构成模型的基本元素。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
当一个机制的状态序列决定了另一个机制中的输入变量序列的值时，我们就说这两个机制相互连接。一旦选择了F，我们就将F中机制的片段相连构成一个相互作用的机制的网络。简言之，当选择初始因子F的一个集合，并将它们相互连接时，就可以获得一个特定的受限生成过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
令F是m个基本机制的小集合，这些基本机制由转换函数 f_1,f_2,...,f_m定义。F中的机制可能有不同的状态集，不同的输入个数以及对每个输入来说不同的字母表示。即使用如下方式表示 I_h = I_{h1} \times I_{h2} \times ... \times I_{h k(h)}。这个式子表示机制h可能的输入连接，其中k(h)表示机制h的输入个数。通过扩展，机制h的转换函数 f_h将变成如下形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f_h : I_h \times S_h -&amp;gt; S_h。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对受限生成过程加以定义后，如何使F中的机制相互作用仍然是一个待解决的问题。为了使两个机制能相互作用，其中一个机制的状态应当在一定程度上决定另外一个机制的输入值。因为这些机制有不同的状态集合和不同的输入字符，所以需要一个界面将机制的状态转换成另一个机制的合法输入。通过对F中机制的不同状态集取并集，可以定义界面函数，即 S= S_1 U ••• U S_m。通过形式化的表达，就能把S作为所有界面函数的初始值。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对于这些不同的输入符号和状态集，我们必须将界面函数g_{ij}和每个机制i中的每个输入量j联系起来。也就是说对于一个和机制i连接的机制，先讲输入j作为该机制的初始值，然后通过连接该机制的状态，函数g_{ij}就可以为机制i生成输入j的合法值。于是，g_{ij}被赋予如下的表达形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
g_{ij} : S -&amp;gt; I_{ij}。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
我们说在任意时刻t，机制h与机制i的输入j相连接，&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I_{ij}(t) = g_{ij}( S_h (t))&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
是指根据机制h在时刻t的状态S_h (t)，通过界面函数g，就可以确定在时刻t的输入j，而没有连接的输入则被认为是自由的。对于自由输入，每一时刻的值将由外部环境（受限生成过程的外部）提供。实际上，自由输入也被计算在整个受限生成过程中输入的总个数里。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
为了给受限生成过程提供一个完全的构造模型的空间，我们必须用不同的方法连接F中的机制片段。最简单的方法是确定一个更复杂的受限生成过程是如何从简单的受限生成过程创建的。下面将从最简单的受限生成过程，即一个单一的机制开始，然后再有步骤地达成我们的目标。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成。&lt;br /&gt;
# 假设$C$为已经建立的受限生成过程，且$C$中的机制$i$有一个自由输入$j$。将输入$j$与$C$中的某个其他机制$h$连接（在$C$中建立从$h$到$i$的新连接），就能得到新的受限生成过程$C^{'}$。&lt;br /&gt;
# 假设$C_1$和$C_2$为已经建立的受限生成过程，且$C_1$中的机制$i$有一个自己有输入$j$。将输入$j$与$C_2$中的某个其他机制$h$连接（这样，输入$j$就不再是自由的），就会得到一个新的受限生成过程$C^{&amp;lt;nowiki&amp;gt;''&amp;lt;/nowiki&amp;gt;}$。&lt;br /&gt;
# 通过以上三步，就可以建立所有以$F$为基础的受限生成过程。&lt;br /&gt;
我们用n(C)来表示受限生成过程C中机制的总个数。那么集合{1,2,...,n(C)}，就可以给受限生成过程C中每一个机制分配一个唯一表示。这些标识的简历，可以模拟受限生成过程的创建过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成，则f的标识就是 x =1。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是由$C$中的一个自由输入和其他机制连接构成，则表示不变。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是$C_1$和$C_2$通过将$C_1$的一个自由输入与$C_2$中的一个机制相连接形成的，则$C_1$的表示不变，$C_2$中的每一个表示x都增加n(C_1)以生成一个新的表示 x' = x + n(C_1)，即 n(C')  = n(C_1) + n(C_2)。&lt;br /&gt;
[[文件:由一系列基本机制生成的受限生成过程.png|左|缩略图]]&lt;br /&gt;
图1 由一系列基本机制生成的受限生成过程&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如图1 展示了由一系列基本机制生成的受限生成过程&amp;lt;syntaxhighlight&amp;gt;&lt;br /&gt;
• 有限生成群，生成元/building blocks&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 输入 I&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 状态 S&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 机制 f ∶ I ×S → S&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 界面函数 g_{ij} ∶ S → I_{ij}, I_{ij}(t) = g_{ij}(S_h(t)).&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
将机制h与机制i的输入相连接&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 限制条件&lt;br /&gt;
&amp;lt;/syntaxhighlight&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;总结&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;1. 涌现现象出现在生成系统之中&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;2. 在这样的生成系统中，整体大于部分之和&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;3. 生成系统中一种典型的涌现现象是组成部分不断改变的稳定模式&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;• 身体中的分子在不断更新&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;4. 涌现出来的稳定模式的功能是由其所处的环境决定的&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;5. 随着稳定模式的增加，模式间相互作用带来的约束和检验使得系统的功能也在增强&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;6. 稳定模式通常满足宏观规律&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;• Conway 模型中滑翔机行为的规律&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;7. 存在差别的稳定性是那些产生了涌现现象的规律的典型结果&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;u&amp;gt;8. 更高层的生成过程可以由稳定性的强化而产生&amp;lt;/u&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立  参考文献：《隐秩序》《涌现（第7章）》&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%80%97%E6%95%A3%E9%80%82%E5%BA%94%E7%90%86%E8%AE%BA&amp;diff=30826</id>
		<title>耗散适应理论</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%80%97%E6%95%A3%E9%80%82%E5%BA%94%E7%90%86%E8%AE%BA&amp;diff=30826"/>
		<updated>2022-05-01T12:23:54Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;系统中任何既定的改变大多数都是随机的，但当系统恰巧可以更好地吸收和耗散能量时，这些结构上的变化就会出现最持久和最不可逆的变化。随着时间流逝，这些不可逆变化被优先积累了下来，于是在耗散发生时系统更倾向于形成类似的构型。回顾这一非平衡过程的可能形成历史，我们会发现这一结构已经自我组织成一种可以很好地适应环境条件的状态，这就是耗散适应（dissipative adaptation）现象。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面内容将从 热平衡、 Crooks relation进而引入耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
问题引入：如果可以把生命起源问题简化为在一个物理系统中有了生命需要的组件时，他们是否可以自发的组装起来？&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''热平衡'''。当一个系统长时间与温度为T的热源接触而不受干扰时，我们说它达到了热平衡。在此条件下，一般假设微观排列j和k分别具有能量Ej和Ek，将以波尔兹曼分布给出的相对概率(p) :&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
p(j) / p(k) = exp [ - (E_j - E_k)  / k_B T]   （公式1）&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这里，k_B是波尔兹曼常数。如图1a所示，在经典的平衡统计力学情景中，系统与温度为T的热储层接触长时间τ，丢失了其初始状态i的所有记忆，因此，微观状态j和k的相对概率(p)是这些状态各自能量的简单指数函数。由于能量守恒，在从一种状态转变到另一种状态的过程中，释放到浴槽中的热量(ΔQ)与在这一过程中发生的内能(ΔE)的变化相等且相反。&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 1 Assembly probability in the presence of thermal fluctuations.png|缩略图|图1 存在热波动时的组装概率。]]&lt;br /&gt;
然而，如图1b所示，当引入一个外部驱动，并且在有限的时间内观察系统，发现系统处于给定状态的概率通常取决于初始条件和系统是如何被驱动的。非平衡统计力学的挑战是试图用热力学量来表达这种概率分布，热力学量现在不仅包括最终态的内能，还包括在态间过渡期间驱动器所做的功。对于同一实验的单一实现，热(ΔQ)是一个波动的随机变量，它是由驱动过程中所做的功(W)和内能变化(ΔE)之间的差决定的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''Crooks relation'''。为了取得进一步的进展，有必要认识到，非平衡系统的统计行为不能用某一时刻个体微观状态的局部性质来理解，而必须通过动态轨迹之间的比较来表示。1999年，Gavin Crooks将时间反转对称性和能量守恒结合起来，推导出了一个热波动系统可能采取的不同动力学路径的相对可能性的精确表达式&lt;br /&gt;
[[文件:扩展第二定律Image2.png|缩略图|公式2]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式2&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
γ：正向微观状态演化轨迹 i-&amp;gt;j-&amp;gt;k，γ*：逆向微观状态演化轨迹 k-&amp;gt;j-&amp;gt;i，π(γ)：γ轨迹的概率，π(γ*)：γ*轨迹的概率。这个方程表明，微轨迹γ比它的时间反转更有可能是正热量的指数因子，当正路径被穿越时，释放到周围热储层的热量（图2）。这种关系即使在任意时变的外部场来驱动系统沿整个轨迹运行时也成立，只要时间变化是向后的(*)，可以计算反向轨迹的概率。因此，热ΔQ(γ)通常由两部分贡献:系统从开始到结束的内能变化ΔE，以及外加场在整个过程中所做的功W。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 2 Dynamical irreversibility and heat production.png|缩略图|图2 动态不可逆性和产热]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图2 动态不可逆性和产热&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图2则展示了当系统与热储接触时，在时变场的特定模式(大箭头)驱动下，观察到特定配置序列的概率与在时间反转驱动下观察到事件的时间反转序列的概率有一个设定的比率。特别是，当系统按照对应于比率分子的模式驱动时，这两个概率的差异与释放到储层的热量的指数因子有关(ΔQ;(小箭头)。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''耗散适应'''。为了解决利用热力学预测任意非平衡演化路径这一更重要的挑战，我们需要回到公式(2)，并从不同的角度分析它。如果我们能重新排列这个方程，以比较某些过程的结果，这将有助于理解这个方程中最有趣的一些结果。在这些过程中，物质是由任意的强迫场驱动的，或在存在热波动的情况下由外部施加的电流驱动的。通过累加不同可能的微轨迹及其相关的概率，我们得到：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式3&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
其中，角括号表示所有微轨迹的加权平均值，起始点(i)和结束点(j, k)是固定的。式中右侧主导因子$e^{\triangle E_{jk}/ (k_B T)}$的影响意义明显：如果没有外部驱动（W=0）并等待很长时间来平衡(π_{\infty}*(j* -&amp;gt; i*) /π_{\infty}*(k* -&amp;gt; i*) = 1)。系统会朝着从外部驱动中吸收更多功，向环境中放热更大的方向演化，耗散也越大。 j 比 k 的内能E越小，i -&amp;gt; j 的所有路径上做的平均功越大，演化到j的概率越高。&lt;br /&gt;
[[文件:公式4Dissipative adaptation.png|缩略图|公式3 ]]&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 3 Driven barrier hopping.png|缩略图|图3 驱动的障碍跳跃]]&lt;br /&gt;
从驱动力中吸收的能量使系统结构能够穿越太高的激活障碍，而仅靠热波动无法快速跳跃，如果跳跃后能量被耗散，则无法帮助系统回到最初的方向(图3)。&lt;br /&gt;
图3&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图3中左图:在这个简单的势垒跳跃模型中，一个经历热波动的粒子位于一个受驱动的能量景观中，因此右边的状态和过渡状态的能量以正弦的方式随着时间同步振荡(最大值和最小值显示为黄色)。中间:当驱动引起的势垒高度的振荡暂时降低了跃迁的活化能时，粒子最有可能跃迁。右:这个系统的驱动被设计成使向左跳跃的障碍高度随时间固定，这意味着驱动优先加速向右跳跃。这种统计不可逆性立即意味着，在典型的向右跳跃时刻，右侧状态的能量将低于左侧状态，因此正热量被散发到周围的热源中(ΔQ &amp;gt;0).因此，不可逆性和散热是齐头并进的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如果外部驱动力使得系统能垒和右侧的能量周期性同时降低的话，那么小球更可能从左侧跃过能垒到右侧，吸收环境中的功并放热，但从右侧跃过所需要的能垒没有变化。当有外部驱动力时，系统中不同的演化轨迹会吸收不同的功，不同的轨迹会在驱动力中竞争可以吸收的功，使得那些可以吸收更多功的轨迹的概率更高，体现出耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
耗散适应:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
从 Crooks relation 可以推出从外部驱动中吸收更多功的轨迹发生的概率会相对更高。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
系统会演化到一些特殊的状态：从起始状态到该状态的所有路径从外部驱动中获取的平均功更大的状态，通过耗散来适应外部驱动力。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立参考文献： England, Jeremy L. (4 November 2015). &amp;quot;Dissipative adaptation in driven self-assembly&amp;quot;. Nature Nanotechnology. 10 (11): 919–923.&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%80%97%E6%95%A3%E9%80%82%E5%BA%94%E7%90%86%E8%AE%BA&amp;diff=30825</id>
		<title>耗散适应理论</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%80%97%E6%95%A3%E9%80%82%E5%BA%94%E7%90%86%E8%AE%BA&amp;diff=30825"/>
		<updated>2022-05-01T12:22:54Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;系统中任何既定的改变大多数都是随机的，但当系统恰巧可以更好地吸收和耗散能量时，这些结构上的变化就会出现最持久和最不可逆的变化。随着时间流逝，这些不可逆变化被优先积累了下来，于是在耗散发生时系统更倾向于形成类似的构型。回顾这一非平衡过程的可能形成历史，我们会发现这一结构已经自我组织成一种可以很好地适应环境条件的状态，这就是耗散适应（dissipative adaptation）现象。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面内容将从 热平衡、 Crooks relation进而引入耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
问题引入：如果可以把生命起源问题简化为在一个物理系统中有了生命需要的组件时，他们是否可以自发的组装起来？&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''热平衡'''。当一个系统长时间与温度为T的热源接触而不受干扰时，我们说它达到了热平衡。在此条件下，一般假设微观排列j和k分别具有能量Ej和Ek，将以波尔兹曼分布给出的相对概率(p) :&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
p(j) / p(k) = exp [ - (E_j - E_k)  / k_B T]   （公式1）&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这里，k_B是波尔兹曼常数。如图1a所示，在经典的平衡统计力学情景中，系统与温度为T的热储层接触长时间τ，丢失了其初始状态i的所有记忆，因此，微观状态j和k的相对概率(p)是这些状态各自能量的简单指数函数。由于能量守恒，在从一种状态转变到另一种状态的过程中，释放到浴槽中的热量(ΔQ)与在这一过程中发生的内能(ΔE)的变化相等且相反。&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 1 Assembly probability in the presence of thermal fluctuations.png|缩略图|图1 存在热波动时的组装概率。]]&lt;br /&gt;
然而，如图1b所示，当引入一个外部驱动，并且在有限的时间内观察系统，发现系统处于给定状态的概率通常取决于初始条件和系统是如何被驱动的。非平衡统计力学的挑战是试图用热力学量来表达这种概率分布，热力学量现在不仅包括最终态的内能，还包括在态间过渡期间驱动器所做的功。对于同一实验的单一实现，热(ΔQ)是一个波动的随机变量，它是由驱动过程中所做的功(W)和内能变化(ΔE)之间的差决定的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''Crooks relation'''。为了取得进一步的进展，有必要认识到，非平衡系统的统计行为不能用某一时刻个体微观状态的局部性质来理解，而必须通过动态轨迹之间的比较来表示。1999年，Gavin Crooks将时间反转对称性和能量守恒结合起来，推导出了一个热波动系统可能采取的不同动力学路径的相对可能性的精确表达式&lt;br /&gt;
[[文件:扩展第二定律Image2.png|缩略图|公式2]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式2&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
γ：正向微观状态演化轨迹 i-&amp;gt;j-&amp;gt;k，γ*：逆向微观状态演化轨迹 k-&amp;gt;j-&amp;gt;i，π(γ)：γ轨迹的概率，π(γ*)：γ*轨迹的概率。这个方程表明，微轨迹γ比它的时间反转更有可能是正热量的指数因子，当正路径被穿越时，释放到周围热储层的热量（图2）。这种关系即使在任意时变的外部场来驱动系统沿整个轨迹运行时也成立，只要时间变化是向后的(*)，可以计算反向轨迹的概率。因此，热ΔQ(γ)通常由两部分贡献:系统从开始到结束的内能变化ΔE，以及外加场在整个过程中所做的功W。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 2 Dynamical irreversibility and heat production.png|缩略图|图2 动态不可逆性和产热]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图2 动态不可逆性和产热&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图2则展示了当系统与热储接触时，在时变场的特定模式(大箭头)驱动下，观察到特定配置序列的概率与在时间反转驱动下观察到事件的时间反转序列的概率有一个设定的比率。特别是，当系统按照对应于比率分子的模式驱动时，这两个概率的差异与释放到储层的热量的指数因子有关(ΔQ;(小箭头)。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''耗散适应'''。为了解决利用热力学预测任意非平衡演化路径这一更重要的挑战，我们需要回到公式(2)，并从不同的角度分析它。如果我们能重新排列这个方程，以比较某些过程的结果，这将有助于理解这个方程中最有趣的一些结果。在这些过程中，物质是由任意的强迫场驱动的，或在存在热波动的情况下由外部施加的电流驱动的。通过累加不同可能的微轨迹及其相关的概率，我们得到：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式3&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
其中，角括号表示所有微轨迹的加权平均值，起始点(i)和结束点(j, k)是固定的。式中右侧主导因子$e^{\triangle E_{jk}/ (k_B T)}$的影响意义明显：如果没有外部驱动（W=0）并等待很长时间来平衡(π_{\infty}*(j* -&amp;gt; i*) /π_{\infty}*(k* -&amp;gt; i*) = 1)。系统会朝着从外部驱动中吸收更多功，向环境中放热更大的方向演化，耗散也越大。 j 比 k 的内能E越小，i -&amp;gt; j 的所有路径上做的平均功越大，演化到j的概率越高。&lt;br /&gt;
[[文件:公式4Dissipative adaptation.png|缩略图|公式3 ]]&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 3 Driven barrier hopping.png|缩略图|图3 驱动的障碍跳跃]]&lt;br /&gt;
从驱动力中吸收的能量使系统结构能够穿越太高的激活障碍，而仅靠热波动无法快速跳跃，如果跳跃后能量被耗散，则无法帮助系统回到最初的方向(图3)。&lt;br /&gt;
图3&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图3中左图:在这个简单的势垒跳跃模型中，一个经历热波动的粒子位于一个受驱动的能量景观中，因此右边的状态和过渡状态的能量以正弦的方式随着时间同步振荡(最大值和最小值显示为黄色)。中间:当驱动引起的势垒高度的振荡暂时降低了跃迁的活化能时，粒子最有可能跃迁。右:这个系统的驱动被设计成使向左跳跃的障碍高度随时间固定，这意味着驱动优先加速向右跳跃。这种统计不可逆性立即意味着，在典型的向右跳跃时刻，右侧状态的能量将低于左侧状态，因此正热量被散发到周围的热源中(ΔQ &amp;gt;0).因此，不可逆性和散热是齐头并进的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如果外部驱动力使得系统能垒和右侧的能量周期性同时降低的话，那么小球更可能从左侧跃过能垒到右侧，吸收环境中的功并放热，但从右侧跃过所需要的能垒没有变化。当有外部驱动力时，系统中不同的演化轨迹会吸收不同的功，不同的轨迹会在驱动力中竞争可以吸收的功，使得那些'''可以吸收更多功的轨迹的概率更高，体现出耗散适应'''。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
耗散适应:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
从 Crooks relation 可以推出从外部驱动中吸收更多功的轨迹发生的概率会相对更高。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
系统会演化到一些特殊的状态：从起始状态到该状态的所有路径从外部驱动中获取的平均功更大的状态，通过耗散来适应外部驱动力。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立参考文献： England, Jeremy L. (4 November 2015). &amp;quot;Dissipative adaptation in driven self-assembly&amp;quot;. Nature Nanotechnology. 10 (11): 919–923.&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E6%96%87%E4%BB%B6:Figure_3_Driven_barrier_hopping.png&amp;diff=30824</id>
		<title>文件:Figure 3 Driven barrier hopping.png</title>
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		<updated>2022-05-01T11:52:16Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;Figure 3 Driven barrier hopping&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E6%96%87%E4%BB%B6:%E5%85%AC%E5%BC%8F4Dissipative_adaptation.png&amp;diff=30823</id>
		<title>文件:公式4Dissipative adaptation.png</title>
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		<updated>2022-05-01T10:43:08Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;公式4Dissipative adaptation&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
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		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E6%96%87%E4%BB%B6:Figure_2_Dynamical_irreversibility_and_heat_production.png&amp;diff=30818</id>
		<title>文件:Figure 2 Dynamical irreversibility and heat production.png</title>
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		<updated>2022-05-01T05:10:20Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;Figure 2 | Dynamical irreversibility and heat production.&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
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		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E6%96%87%E4%BB%B6:%E6%89%A9%E5%B1%95%E7%AC%AC%E4%BA%8C%E5%AE%9A%E5%BE%8BImage2.png&amp;diff=30816</id>
		<title>文件:扩展第二定律Image2.png</title>
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		<updated>2022-05-01T04:56:35Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;扩展第二定律公式2&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%80%97%E6%95%A3%E9%80%82%E5%BA%94%E7%90%86%E8%AE%BA&amp;diff=30815</id>
		<title>耗散适应理论</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%80%97%E6%95%A3%E9%80%82%E5%BA%94%E7%90%86%E8%AE%BA&amp;diff=30815"/>
		<updated>2022-05-01T04:45:42Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;系统的任何给定的形状变化大多是随机的，但系统恰好在吸收和耗散功方面有暂时的优势时，这些结构上的变化就会出现最持久和最不可逆的变化。随着时间的推移，这些不易擦除的变化的记忆会优先积累，系统越来越多地采用与它的历史中耗散发生的形状相似的形状。回顾这个非平衡过程的产物可能的历史，这种结构似乎已经自组织到一种很好地适应环境条件的状态。这就是耗散适应（dissipative adaptation）现象。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面内容将从 热平衡、 Crooks relation进而引入耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
问题引入：如果可以把生命起源问题简化为在一个物理系统中有了生命需要的组件时，他们是否可以自发的组装起来？&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''热平衡'''。当一个系统长时间与温度为T的热源接触而不受干扰时，我们说它达到了热平衡。在此条件下，一般假设微观排列j和k分别具有能量Ej和Ek，将以波尔兹曼分布给出的相对概率(p) :&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
p(j) / p(k) = exp [ - (E_j - E_k)  / k_B T]   （公式1）&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这里，k_B是波尔兹曼常数。如图1a所示，在经典的平衡统计力学情景中，系统与温度为T的热储层接触长时间τ，丢失了其初始状态i的所有记忆，因此，微观状态j和k的相对概率(p)是这些状态各自能量的简单指数函数。由于能量守恒，在从一种状态转变到另一种状态的过程中，释放到浴槽中的热量(ΔQ)与在这一过程中发生的内能(ΔE)的变化相等且相反。&lt;br /&gt;
[[文件:Figure 1 Assembly probability in the presence of thermal fluctuations.png|缩略图]]&lt;br /&gt;
然而，如图1b所示，当引入一个外部驱动，并且在有限的时间内观察系统，发现系统处于给定状态的概率通常取决于初始条件和系统是如何被驱动的。非平衡统计力学的挑战是试图用热力学量来表达这种概率分布，热力学量现在不仅包括最终态的内能，还包括在态间过渡期间驱动器所做的功。对于同一实验的单一实现，热(ΔQ)是一个波动的随机变量，它是由驱动过程中所做的功(W)和内能变化(ΔE)之间的差决定的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''Crooks relation'''。为了取得进一步的进展，有必要认识到，非平衡系统的统计行为不能用某一时刻个体微观状态的局部性质来理解，而必须通过动态轨迹之间的比较来表示。1999年，Gavin Crooks将时间反转对称性和能量守恒结合起来，推导出了一个热波动系统可能采取的不同动力学路径的相对可能性的精确表达式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式2&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这种关系即使在任意时变的外场在整个轨迹过程中驱动系统时也成立，只要时间变化是向后的(*)，以计算反向轨迹的概率。因此，热ΔQ(γ)通常由两部分贡献:系统从开始到结束的内能变化ΔE，以及整个过程中所施加的场强所做的功W。图2则展示了当系统与热储接触时，在时变场的特定模式(大箭头)驱动下，观察到特定配置序列的概率与在时间反转驱动下观察到事件的时间反转序列的概率有一个设定的比率。特别是，这两个概率的差异是由释放到储层的热量的指数因子(ΔQ;(小箭头)当系统被驱动时，按模式所对应的比例s分子。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图2&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''耗散适应'''。为了解决更重要的挑战，即利用热力学预测任意非平衡演化的路径，我们需要回到公式(2)，并从不同的角度分析它。如果我们能重新排列这个方程，以比较某些过程的结果，这将有助于理解这个方程中一些最有趣的结果。在这些过程中，物质是由任意的强迫场驱动的，或在存在热波动的情况下由外部施加的电流驱动的。通过累加不同可能的微轨迹及其相关的概率，我们得到：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式4&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
其中，角括号表示所有微轨迹的加权平均值，起始点(i)和结束点(j, k)是固定的。系统会朝着从外部驱动中吸收更多功，向环境中放热更大的方向演化，耗散也越大。 j 比 k 的内能E越小，i -&amp;gt; j 的所有路径上做的平均功越大，演化到j的概率越高。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图3&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如果外部驱动力使得系统能垒和右侧的能量周期性同时降低的话，那么小球更可能从左侧跃过能垒到右侧，吸收环境中的功并放热，但从右侧跃过所需要的能垒没有变化。当有外部驱动力时，系统中不同的演化轨迹会吸收不同的功，不同的轨迹会在驱动力中竞争可以吸收的功，使得那些可以吸收更多功的轨迹的概率更高，体现出耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
耗散适应:从 Crooks relation 可以推出从外部驱动中吸收更多功的轨迹发生的概率会相对更高。系统会演化到一些特殊的状态：从起始状态到该状态的所有路径从外部驱动中获取的平均功更大的状态，通过耗散来适应外部驱动力。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立参考文献： England, Jeremy L. (4 November 2015). &amp;quot;Dissipative adaptation in driven self-assembly&amp;quot;. Nature Nanotechnology. 10 (11): 919–923.&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
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		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E6%96%87%E4%BB%B6:Figure_1_Assembly_probability_in_the_presence_of_thermal_fluctuations.png&amp;diff=30813</id>
		<title>文件:Figure 1 Assembly probability in the presence of thermal fluctuations.png</title>
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		<updated>2022-05-01T03:55:00Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;Figure 1 | Assembly probability in the presence of thermal fluctuations.&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
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		<title>受限生成过程</title>
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		<updated>2022-04-12T06:19:58Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;br /&gt;
受限生成过程 constrained generating procedures (cgp's) 是一个范围很广的模型的精确描述，是遵循科学家常用的有直观逐步走向精确的研究方法的结果。 由于生成模型是动态的，所以称之为“过程”；支撑这个模型的机制“生成”了动态的行为；而是事先规定好的机制间的相互作用“约束”或“限制”了这种可能性。事实上，任何受限生成过程都能表现涌现特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
概括地说，对受限生成过程的理解包括以下四个步骤。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 机制 需要将规则的概念转换成机制的概念。正如规则之于游戏，规则之于物质系统一样，机制被用来定义系统中的元素。机制根据行为（或信息）作出反应，对输入进行处理并产生最终的输出行为（或信息）。&lt;br /&gt;
# 将定义把多种机制连接起来形成网络的方法，这些网络就是受限生成过程。由于很多模型都设计不止一种机制（如物理学中的不同基本粒子），为了运用这种方法进行说明，必须明确机制的行为是如何影响其他机制的。&lt;br /&gt;
# 当这些机制连接起来，就会遇到类似于对策树的情况 - 由一些带约束条件的相互作用着的机制产生的所有可能性的集合。需要把这样的概念扩展到一般的系统。1）我们需要定义总的受限生成过程的状态，这个状态将由组成这个受限生成过程的状态决定。2）还需要将所有涉及将来可能性与受限生成过程有关的一切事物，提炼成被称为全局状态的一个单一实体。3）描述从一种状态转换到另一种状态的合法方式。&lt;br /&gt;
# 还需要提供受限生成过程中一个特别的过程，来定义子集合的层次，即使用基本机制建立起来更复杂的机制的过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''机制''' 机制是通过转换函数来定义的。如在游戏的例子，会在定义策略函数之前，先定义游戏的状态。类似地，对于一个机制来说，定义转换函数之前，要定义机制的状态。  &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{S_{1}, S_2, S_3, ...} 来表示状态的集合S，下标表示可能存在的状态。将当前机制的输入值和当前的状态作为转换函数f的初始参数，就可以生成机制的下一个状态。为了将可能的输入参数和可能的状态在机制中表示出来，会给每个输入分配一个下标，即输入 j就会得到一组相关的符号 I_i = { i_{j1}, i_{j2}, i_{j3}, ...}。其中，i_{jh}中的下标j表示输入j的一个可能取值，h指明了输入j的可能状态。例i_{j2}就是输入j的第2种可能的状态。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面定义描述机制中输入值的所有可能的组合集I为I_1,I_2,...,I_k的乘积，即 I = I_1 \times I_2 \times ... \times I_k。例如，有集合I_1 = {a, b , c}和 I_2= {x, y}，则 I = I_1 \times I_2 = {(a,x), (a,y), (b,x), (b,y), (c,x), (c,y)}。通过上述办法，转换函数f可以定义成如下的函数 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : I \times S  -&amp;gt; S,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
或者，按照定义展开 I，即&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : (I_1 \times I_2 \times ... \times I_k) \times S  -&amp;gt; S。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
还需要符号来表示时刻t的机制状态和输入状态。令 S(t)为t时刻机制的状态，I_j (t)为t时刻输入j的状态（输入值），那么机制的运动状态-机制在一段时间内的行为由f按如下公式确定：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
S(t+1) = f(I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t), S(t))。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f 根据机制在t时刻的状态S(t)的赋值和输入{I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t)}来决定机制在下一个瞬间时刻 (t+1)的状态S(t+1)。在输入组合序列 I(t), I(t+1),  ...,的影响下，反复使用函数f可以生成连续的状态，即机制的状态曲线。这种反复迭代也是生成过程的特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''相互作用和连接'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义中，最关心的是建立一个共同的基本的框架，以便能够在其中研究涌现的复杂性和展现涌现现象的各种例子，而这些现象则是由规则支配的实体相互作用产生得到。机制作为这些规则的表示形式，多个相似的机制相互作用时，涌现和生成的复杂性就会产生紧密的联系。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义是从对集合的选择开始的，这里的集合是由称为初始因子的机制F构成的。当受限生成过程用来对游戏建立模型时，如神经网络、元胞自动机或其他表现涌现的系统，初始因子就是被用来构成模型的基本元素。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
当一个机制的状态序列决定了另一个机制中的输入变量序列的值时，我们就说这两个机制相互连接。一旦选择了F，我们就将F中机制的片段相连构成一个相互作用的机制的网络。简言之，当选择初始因子F的一个集合，并将它们相互连接时，就可以获得一个特定的受限生成过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
令F是m个基本机制的小集合，这些基本机制由转换函数 f_1,f_2,...,f_m定义。F中的机制可能有不同的状态集，不同的输入个数以及对每个输入来说不同的字母表示。即使用如下方式表示 I_h = I_{h1} \times I_{h2} \times ... \times I_{h k(h)}。这个式子表示机制h可能的输入连接，其中k(h)表示机制h的输入个数。通过扩展，机制h的转换函数 f_h将变成如下形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f_h : I_h \times S_h -&amp;gt; S_h。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对受限生成过程加以定义后，如何使F中的机制相互作用仍然是一个待解决的问题。为了使两个机制能相互作用，其中一个机制的状态应当在一定程度上决定另外一个机制的输入值。因为这些机制有不同的状态集合和不同的输入字符，所以需要一个界面将机制的状态转换成另一个机制的合法输入。通过对F中机制的不同状态集取并集，可以定义界面函数，即 S= S_1 U ••• U S_m。通过形式化的表达，就能把S作为所有界面函数的初始值。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对于这些不同的输入符号和状态集，我们必须将界面函数g_{ij}和每个机制i中的每个输入量j联系起来。也就是说对于一个和机制i连接的机制，先讲输入j作为该机制的初始值，然后通过连接该机制的状态，函数g_{ij}就可以为机制i生成输入j的合法值。于是，g_{ij}被赋予如下的表达形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
g_{ij} : S -&amp;gt; I_{ij}。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
我们说在任意时刻t，机制h与机制i的输入j相连接，&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I_{ij}(t) = g_{ij}( S_h (t))&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
是指根据机制h在时刻t的状态S_h (t)，通过界面函数g，就可以确定在时刻t的输入j，而没有连接的输入则被认为是自由的。对于自由输入，每一时刻的值将由外部环境（受限生成过程的外部）提供。实际上，自由输入也被计算在整个受限生成过程中输入的总个数里。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
为了给受限生成过程提供一个完全的构造模型的空间，我们必须用不同的方法连接F中的机制片段。最简单的方法是确定一个更复杂的受限生成过程是如何从简单的受限生成过程创建的。下面将从最简单的受限生成过程，即一个单一的机制开始，然后再有步骤地达成我们的目标。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成。&lt;br /&gt;
# 假设$C$为已经建立的受限生成过程，且$C$中的机制$i$有一个自由输入$j$。将输入$j$与$C$中的某个其他机制$h$连接（在$C$中建立从$h$到$i$的新连接），就能得到新的受限生成过程$C^{'}$。&lt;br /&gt;
# 假设$C_1$和$C_2$为已经建立的受限生成过程，且$C_1$中的机制$i$有一个自己有输入$j$。将输入$j$与$C_2$中的某个其他机制$h$连接（这样，输入$j$就不再是自由的），就会得到一个新的受限生成过程$C^{&amp;lt;nowiki&amp;gt;''&amp;lt;/nowiki&amp;gt;}$。&lt;br /&gt;
# 通过以上三步，就可以建立所有以$F$为基础的受限生成过程。&lt;br /&gt;
我们用n(C)来表示受限生成过程C中机制的总个数。那么集合{1,2,...,n(C)}，就可以给受限生成过程C中每一个机制分配一个唯一表示。这些标识的简历，可以模拟受限生成过程的创建过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成，则f的标识就是 x =1。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是由$C$中的一个自由输入和其他机制连接构成，则表示不变。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是$C_1$和$C_2$通过将$C_1$的一个自由输入与$C_2$中的一个机制相连接形成的，则$C_1$的表示不变，$C_2$中的每一个表示x都增加n(C_1)以生成一个新的表示 x' = x + n(C_1)，即 n(C')  = n(C_1) + n(C_2)。&lt;br /&gt;
[[文件:由一系列基本机制生成的受限生成过程.png|左|缩略图]]&lt;br /&gt;
图1 由一系列基本机制生成的受限生成过程&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如图1 展示了由一系列基本机制生成的受限生成过程&amp;lt;syntaxhighlight&amp;gt;&lt;br /&gt;
• 有限生成群，生成元/building blocks&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 输入 I&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 状态 S&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 机制 f ∶ I ×S → S&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 界面函数 g_{ij} ∶ S → I_{ij}, I_{ij}(t) = g_{ij}(S_h(t)).&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
将机制h与机制i的输入相连接&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 限制条件&lt;br /&gt;
&amp;lt;/syntaxhighlight&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''&amp;lt;u&amp;gt;总结1. 涌现现象出现在生成系统之中&amp;lt;/u&amp;gt;'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''&amp;lt;u&amp;gt;2. 在这样的生成系统中，整体大于部分之和&amp;lt;/u&amp;gt;'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''&amp;lt;u&amp;gt;3. 生成系统中一种典型的涌现现象是组成部分不断改变的稳定模式&amp;lt;/u&amp;gt;'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''&amp;lt;u&amp;gt;• 身体中的分子在不断更新&amp;lt;/u&amp;gt;'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''&amp;lt;u&amp;gt;4. 涌现出来的稳定模式的功能是由其所处的环境决定的&amp;lt;/u&amp;gt;'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''&amp;lt;u&amp;gt;5. 随着稳定模式的增加，模式间相互作用带来的约束和检验使得系统的功能也在增强&amp;lt;/u&amp;gt;'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''&amp;lt;u&amp;gt;6. 稳定模式通常满足宏观规律&amp;lt;/u&amp;gt;'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''&amp;lt;u&amp;gt;• Conway 模型中滑翔机行为的规律&amp;lt;/u&amp;gt;'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''&amp;lt;u&amp;gt;7. 存在差别的稳定性是那些产生了涌现现象的规律的典型结果&amp;lt;/u&amp;gt;'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''&amp;lt;u&amp;gt;8. 更高层的生成过程可以由稳定性的强化而产生&amp;lt;/u&amp;gt;'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立  参考文献：《隐秩序》《涌现（第7章）》&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E6%96%87%E4%BB%B6:%E7%94%B1%E4%B8%80%E7%B3%BB%E5%88%97%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E6%9C%BA%E5%88%B6%E7%94%9F%E6%88%90%E7%9A%84%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B.png&amp;diff=30163</id>
		<title>文件:由一系列基本机制生成的受限生成过程.png</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E6%96%87%E4%BB%B6:%E7%94%B1%E4%B8%80%E7%B3%BB%E5%88%97%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E6%9C%BA%E5%88%B6%E7%94%9F%E6%88%90%E7%9A%84%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B.png&amp;diff=30163"/>
		<updated>2022-04-12T06:18:28Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;受限生成&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%80%97%E6%95%A3%E9%80%82%E5%BA%94%E7%90%86%E8%AE%BA&amp;diff=29834</id>
		<title>耗散适应理论</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%80%97%E6%95%A3%E9%80%82%E5%BA%94%E7%90%86%E8%AE%BA&amp;diff=29834"/>
		<updated>2022-03-29T05:25:59Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;系统的任何给定的形状变化大多是随机的，但当系统恰好暂时更善于吸收和耗散功时，这些形态变化中最持久和不可逆的发生。随着时间的推移，这些不易擦除的变化的记忆会优先积累，系统越来越多地采用类似于其历史上消散的形状。回顾这个非平衡过程的产物可能的历史，在我们看来，这个结构已经自我组织成一种状态，很好地适应了环境条件。这就是耗散适应（dissipative adaptation）现象。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面内容将从 热平衡、 Crooks relation进而引入耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
问题引入：如果可以把生命起源问题简化为在一个物理系统中有了生命需要的组件时，他们是否可以自发的组装起来？&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''热平衡'''。当一个系统长时间与温度为T的热源接触而不受干扰时，我们说它达到了热平衡。在此条件下，一般假设微观排列j和k分别具有能量Ej和Ek，将以波尔兹曼分布给出的相对概率(p) :&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
p(j) / p(k) = exp [ - (E_j - E_k)  / k_B T]   （公式1）&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这里，k_B是波尔兹曼常数。如图1a所示，在经典的平衡统计力学情景中，温度为T的系统与热储层保持接触的时间τ丢失了其初始状态i的所有记忆，因此，微观状态j和k的相对概率(p)是这些状态各自能量的简单指数函数。由于能量守恒，在从一种状态转变到另一种状态的过程中，释放到浴槽中的热量(ΔQ)与在这一过程中发生的内能(ΔE)的变化相等且相反。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图1&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
然而，如图1b所示，当引入一个外部驱动，并且在有限的时间内观察系统，发现系统处于给定状态的概率通常取决于初始条件和系统是如何被驱动的。非平衡统计力学的挑战是试图用热力学量来表达这种概率分布，热力学量现在不仅包括最终态的内能，还包括在态间过渡期间驱动器所做的功。对于同一实验的单一实现，热(ΔQ)是一个波动的随机变量，它是由驱动过程中所做的功(W)和内能变化(ΔE)之间的差决定的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''Crooks relation'''。为了取得进一步的进展，有必要认识到，非平衡系统的统计行为不能用某一时刻个体微观状态的局部性质来理解，而必须通过动态轨迹之间的比较来表示。1999年，Gavin Crooks将时间反转对称性和能量守恒结合起来，推导出了一个热波动系统可能采取的不同动力学路径的相对可能性的精确表达式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式2&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这种关系即使在任意时变的外场在整个轨迹过程中驱动系统时也成立，只要时间变化是向后的(*)，以计算反向轨迹的概率。因此，热ΔQ(γ)通常由两部分贡献:系统从开始到结束的内能变化ΔE，以及整个过程中所施加的场强所做的功W。图2则展示了当系统与热储接触时，在时变场的特定模式(大箭头)驱动下，观察到特定配置序列的概率与在时间反转驱动下观察到事件的时间反转序列的概率有一个设定的比率。特别是，这两个概率的差异是由释放到储层的热量的指数因子(ΔQ;(小箭头)当系统被驱动时，按模式所对应的比例s分子。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图2&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''耗散适应'''。为了解决更重要的挑战，即利用热力学预测任意非平衡演化的路径，我们需要回到公式(2)，并从不同的角度分析它。如果我们能重新排列这个方程，以比较某些过程的结果，这将有助于理解这个方程中一些最有趣的结果。在这些过程中，物质是由任意的强迫场驱动的，或在存在热波动的情况下由外部施加的电流驱动的。通过累加不同可能的微轨迹及其相关的概率，我们得到：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式4&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
其中，角括号表示所有微轨迹的加权平均值，起始点(i)和结束点(j, k)是固定的。系统会朝着从外部驱动中吸收更多功，向环境中放热更大的方向演化，耗散也越大。 j 比 k 的内能E越小，i -&amp;gt; j 的所有路径上做的平均功越大，演化到j的概率越高。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图3&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如果外部驱动力使得系统能垒和右侧的能量周期性同时降低的话，那么小球更可能从左侧跃过能垒到右侧，吸收环境中的功并放热，但从右侧跃过所需要的能垒没有变化。当有外部驱动力时，系统中不同的演化轨迹会吸收不同的功，不同的轨迹会在驱动力中竞争可以吸收的功，使得那些可以吸收更多功的轨迹的概率更高，体现出耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
耗散适应:从 Crooks relation 可以推出从外部驱动中吸收更多功的轨迹发生的概率会相对更高。系统会演化到一些特殊的状态：从起始状态到该状态的所有路径从外部驱动中获取的平均功更大的状态，通过耗散来适应外部驱动力。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立参考文献： England, Jeremy L. (4 November 2015). &amp;quot;Dissipative adaptation in driven self-assembly&amp;quot;. Nature Nanotechnology. 10 (11): 919–923.&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29833</id>
		<title>受限生成过程</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29833"/>
		<updated>2022-03-29T05:21:51Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;br /&gt;
受限生成过程 constrained generating procedures (cgp's) 是一个范围很广的模型的精确描述，是遵循科学家常用的有直观逐步走向精确的研究方法的结果。 由于生成模型是动态的，所以称之为“过程”；支撑这个模型的机制“生成”了动态的行为；而是事先规定好的机制间的相互作用“约束”或“限制”了这种可能性。事实上，任何受限生成过程都能表现涌现特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
概括地说，对受限生成过程的理解包括以下四个步骤。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 机制 需要将规则的概念转换成机制的概念。正如规则之于游戏，规则之于物质系统一样，机制被用来定义系统中的元素。机制根据行为（或信息）作出反应，对输入进行处理并产生最终的输出行为（或信息）。&lt;br /&gt;
# 将定义把多种机制连接起来形成网络的方法，这些网络就是受限生成过程。由于很多模型都设计不止一种机制（如物理学中的不同基本粒子），为了运用这种方法进行说明，必须明确机制的行为是如何影响其他机制的。&lt;br /&gt;
# 当这些机制连接起来，就会遇到类似于对策树的情况 - 由一些带约束条件的相互作用着的机制产生的所有可能性的集合。需要把这样的概念扩展到一般的系统。1）我们需要定义总的受限生成过程的状态，这个状态将由组成这个受限生成过程的状态决定。2）还需要将所有涉及将来可能性与受限生成过程有关的一切事物，提炼成被称为全局状态的一个单一实体。3）描述从一种状态转换到另一种状态的合法方式。&lt;br /&gt;
# 还需要提供受限生成过程中一个特别的过程，来定义子集合的层次，即使用基本机制建立起来更复杂的机制的过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''机制''' 机制是通过转换函数来定义的。如在游戏的例子，会在定义策略函数之前，先定义游戏的状态。类似地，对于一个机制来说，定义转换函数之前，要定义机制的状态。  &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{S_{1}, S_2, S_3, ...} 来表示状态的集合S，下标表示可能存在的状态。将当前机制的输入值和当前的状态作为转换函数f的初始参数，就可以生成机制的下一个状态。为了将可能的输入参数和可能的状态在机制中表示出来，会给每个输入分配一个下标，即输入 j就会得到一组相关的符号 I_i = { i_{j1}, i_{j2}, i_{j3}, ...}。其中，i_{jh}中的下标j表示输入j的一个可能取值，h指明了输入j的可能状态。例i_{j2}就是输入j的第2种可能的状态。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面定义描述机制中输入值的所有可能的组合集I为I_1,I_2,...,I_k的乘积，即 I = I_1 \times I_2 \times ... \times I_k。例如，有集合I_1 = {a, b , c}和 I_2= {x, y}，则 I = I_1 \times I_2 = {(a,x), (a,y), (b,x), (b,y), (c,x), (c,y)}。通过上述办法，转换函数f可以定义成如下的函数 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : I \times S  -&amp;gt; S,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
或者，按照定义展开 I，即&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : (I_1 \times I_2 \times ... \times I_k) \times S  -&amp;gt; S。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
还需要符号来表示时刻t的机制状态和输入状态。令 S(t)为t时刻机制的状态，I_j (t)为t时刻输入j的状态（输入值），那么机制的运动状态-机制在一段时间内的行为由f按如下公式确定：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
S(t+1) = f(I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t), S(t))。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f 根据机制在t时刻的状态S(t)的赋值和输入{I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t)}来决定机制在下一个瞬间时刻 (t+1)的状态S(t+1)。在输入组合序列 I(t), I(t+1),  ...,的影响下，反复使用函数f可以生成连续的状态，即机制的状态曲线。这种反复迭代也是生成过程的特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''相互作用和连接'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义中，最关心的是建立一个共同的基本的框架，以便能够在其中研究涌现的复杂性和展现涌现现象的各种例子，而这些现象则是由规则支配的实体相互作用产生得到。机制作为这些规则的表示形式，多个相似的机制相互作用时，涌现就会和'''生成的'''复杂性紧密联系在一起。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义是从对集合的选择开始的，这里的集合是由称为'''初始因子'''的机制'''F'''构成的。当受限生成过程用来对游戏建立模型时，如神经网络、元胞自动机或其他表现涌现的系统，初始因子就是被用来构成模型的基本元素。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
当一个机制的状态序列决定了另一个机制中的输入变量序列的值时，我们就说这两个机制相互'''连接'''。一旦选择了F，我们就将F中机制的片段相连构成一个相互作用的机制的网络。简言之，当选择初始因子F的一个集合，并将它们相互连接时，就可以获得一个特定的受'''限生成过程'''。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
令F是m个基本机制的小集合，这些基本机制由转换函数 f_1,f_2,...,f_m定义。F中的机制可能有不同的状态集，不同的输入个数以及对每个输入来说不同的字母表示。即使用如下方式表示 I_h = I_{h1} \times I_{h2} \times ... \times I_{h k(h)}。这个式子表示机制h可能的输入连接，其中k(h)表示机制h的输入个数。通过扩展，机制h的转换函数 f_h将变成如下形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f_h : I_h \times S_h -&amp;gt; S_h。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对受限生成过程加以定义后，如何使F中的机制相互作用仍然是一个待解决的问题。为了使两个机制能相互作用，其中一个机制的状态应当在一定程度上决定另外一个机制的输入值。因为这些机制有不同的状态集合和不同的输入字符，所以需要一个'''界面'''将机制的状态转换成另一个机制的合法输入。通过对F中机制的不同状态集取并集，可以定义界面函数，即 S= S_1 U ••• U S_m。通过形式化的表达，就能把S作为所有界面函数的初始值。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对于这些不同的输入符号和状态集，我们必须将界面函数g_{ij}和每个机制i中的每个输入量j联系起来。也就是说对于一个和机制i连接的机制，先讲输入j作为该机制的初始值，然后通过连接该机制的状态，函数g_{ij}就可以为机制i生成输入j的合法值。于是，g_{ij}被赋予如下的表达形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
g_{ij} : S -&amp;gt; I_{ij}。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
我们说在任意时刻t，机制h与机制i的输入j相连接，&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I_{ij}(t) = g_{ij}( S_h (t))&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
是指根据机制h在时刻t的状态S_h (t)，通过界面函数g，就可以确定在时刻t的输入j，而没有连接的输入则被认为是自由的。对于自由输入，每一时刻的值将由外部环境（受限生成过程的外部）提供。实际上，自由输入也被计算在整个受限生成过程中输入的总个数里。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
为了给受限生成过程提供一个完全的构造模型的空间，我们必须用不同的方法连接F中的机制片段。最简单的方法是确定一个更复杂的受限生成过程是如何从简单的受限生成过程创建的。下面将从最简单的'''受限生成过程'''，即一个单一的机制开始，然后再有步骤地达成我们的目标。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成。&lt;br /&gt;
# 假设$C$为已经建立的受限生成过程，且$C$中的机制$i$有一个自由输入$j$。将输入$j$与$C$中的某个其他机制$h$连接（在$C$中建立从$h$到$i$的新连接），就能得到新的受限生成过程$C^{'}$。&lt;br /&gt;
# 假设$C_1$和$C_2$为已经建立的受限生成过程，且$C_1$中的机制$i$有一个自己有输入$j$。将输入$j$与$C_2$中的某个其他机制$h$连接（这样，输入$j$就不再是自由的），就会得到一个新的受限生成过程$C^{&amp;lt;nowiki&amp;gt;''&amp;lt;/nowiki&amp;gt;}$。&lt;br /&gt;
# 通过以上三步，就可以建立所有以$F$为基础的受限生成过程。&lt;br /&gt;
我们用n(C)来表示受限生成过程C中机制的总个数。那么集合{1,2,...,n(C)}，就可以给受限生成过程C中每一个机制分配一个唯一表示。这些标识的简历，可以模拟受限生成过程的创建过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成，则f的标识就是 x =1。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是由$C$中的一个自由输入和其他机制连接构成，则表示不变。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是$C_1$和$C_2$通过将$C_1$的一个自由输入与$C_2$中的一个机制相连接形成的，则$C_1$的表示不变，$C_2$中的每一个表示x都增加n(C_1)以生成一个新的表示 x' = x + n(C_1)，即 n(C')  = n(C_1) + n(C_2)。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图1 由一系列基本机制生成的受限生成过程&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如图1 展示了由一系列基本机制生成的受限生成过程&amp;lt;syntaxhighlight&amp;gt;&lt;br /&gt;
• 有限生成群，生成元/building blocks&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 输入 I&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 状态 S&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 机制 f ∶ I ×S → S&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 界面函数 g_{ij} ∶ S → I_{ij}, I_{ij}(t) = g_{ij}(S_h(t)).&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
将机制h与机制i的输入相连接&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 限制条件&lt;br /&gt;
&amp;lt;/syntaxhighlight&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
总结1. 涌现现象出现在生成系统之中&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. 在这样的生成系统中，整体大于部分之和&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. 生成系统中一种典型的涌现现象是组成部分不断改变的稳定模式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 身体中的分子在不断更新&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 涌现出来的稳定模式的功能是由其所处的环境决定的&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
5. 随着稳定模式的增加，模式间相互作用带来的约束和检验使得系统的功能也在增强&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
6. 稳定模式通常满足宏观规律&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• Conway 模型中滑翔机行为的规律&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
7. 存在差别的稳定性是那些产生了涌现现象的规律的典型结果&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
8. 更高层的生成过程可以由稳定性的强化而产生&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立  参考文献：《隐秩序》《涌现（第7章）》&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29804</id>
		<title>受限生成过程</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29804"/>
		<updated>2022-03-29T02:46:09Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;br /&gt;
受限生成过程 constrained generating procedures (cgp's) 是一个范围很广的模型的精确描述，是遵循科学家常用的有直观逐步走向精确的研究方法的结果。 由于生成模型是动态的，所以称之为“过程”；支撑这个模型的机制“生成”了动态的行为；而是事先规定好的机制间的相互作用“约束”或“限制”了这种可能性。事实上，任何受限生成过程都能表现涌现特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
概括地说，对受限生成过程的理解包括以下四个步骤。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 机制 需要将规则的概念转换成机制的概念。正如规则之于游戏，规则之于物质系统一样，机制被用来定义系统中的元素。机制根据行为（或信息）作出反应，对输入进行处理并产生最终的输出行为（或信息）。&lt;br /&gt;
# 将定义把多种机制连接起来形成网络的方法，这些网络就是受限生成过程。由于很多模型都设计不止一种机制（如物理学中的不同基本粒子），为了运用这种方法进行说明，必须明确机制的行为是如何影响其他机制的。&lt;br /&gt;
# 当这些机制连接起来，就会遇到类似于对策树的情况 - 由一些带约束条件的相互作用着的机制产生的所有可能性的集合。需要把这样的概念扩展到一般的系统。1）我们需要定义总的受限生成过程的状态，这个状态将由组成这个受限生成过程的状态决定。2）还需要将所有涉及将来可能性与受限生成过程有关的一切事物，提炼成被称为全局状态的一个单一实体。3）描述从一种状态转换到另一种状态的合法方式。&lt;br /&gt;
# 还需要提供受限生成过程中一个特别的过程，来定义子集合的层次，即使用基本机制建立起来更复杂的机制的过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''机制''' 机制是通过转换函数来定义的。如在游戏的例子，会在定义策略函数之前，先定义游戏的状态。类似地，对于一个机制来说，定义转换函数之前，要定义机制的状态。  &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{S_{1}, S_2, S_3, ...} 来表示状态的集合S，下标表示可能存在的状态。将当前机制的输入值和当前的状态作为转换函数f的初始参数，就可以生成机制的下一个状态。为了将可能的输入参数和可能的状态在机制中表示出来，会给每个输入分配一个下标，即输入 j就会得到一组相关的符号 I_i = { i_{j1}, i_{j2}, i_{j3}, ...}。其中，i_{jh}中的下标j表示输入j的一个可能取值，h指明了输入j的可能状态。例i_{j2}就是输入j的第2种可能的状态。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面定义描述机制中输入值的所有可能的组合集I为I_1,I_2,...,I_k的乘积，即 I = I_1 \times I_2 \times ... \times I_k。例如，有集合I_1 = {a, b , c}和 I_2= {x, y}，则 I = I_1 \times I_2 = {(a,x), (a,y), (b,x), (b,y), (c,x), (c,y)}。通过上述办法，转换函数f可以定义成如下的函数 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : I \times S  -&amp;gt; S,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
或者，按照定义展开 I，即&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : (I_1 \times I_2 \times ... \times I_k) \times S  -&amp;gt; S。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
还需要符号来表示时刻t的机制状态和输入状态。令 S(t)为t时刻机制的状态，I_j (t)为t时刻输入j的状态（输入值），那么机制的运动状态-机制在一段时间内的行为由f按如下公式确定：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
S(t+1) = f(I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t), S(t))。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f 根据机制在t时刻的状态S(t)的赋值和输入{I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t)}来决定机制在下一个瞬间时刻 (t+1)的状态S(t+1)。在输入组合序列 I(t), I(t+1),  ...,的影响下，反复使用函数f可以生成连续的状态，即机制的状态曲线。这种反复迭代也是生成过程的特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''相互作用和连接'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义中，最关心的是建立一个共同的基本的框架，以便能够在其中研究涌现的复杂性和展现涌现现象的各种例子，而这些现象则是由规则支配的实体相互作用产生得到。机制作为这些规则的表示形式，多个相似的机制相互作用时，涌现就会和'''生成的'''复杂性紧密联系在一起。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义是从对集合的选择开始的，这里的集合是由称为'''初始因子'''的机制'''F'''构成的。当受限生成过程用来对游戏建立模型时，如神经网络、元胞自动机或其他表现涌现的系统，初始因子就是被用来构成模型的基本元素。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
当一个机制的状态序列决定了另一个机制中的输入变量序列的值时，我们就说这两个机制相互'''连接'''。一旦选择了F，我们就将F中机制的片段相连构成一个相互作用的机制的网络。简言之，当选择初始因子F的一个集合，并将它们相互连接时，就可以获得一个特定的受'''限生成过程'''。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
令F是m个基本机制的小集合，这些基本机制由转换函数 f_1,f_2,...,f_m定义。F中的机制可能有不同的状态集，不同的输入个数以及对每个输入来说不同的字母表示。即使用如下方式表示 I_h = I_{h1} \times I_{h2} \times ... \times I_{h k(h)}。这个式子表示机制h可能的输入连接，其中k(h)表示机制h的输入个数。通过扩展，机制h的转换函数 f_h将变成如下形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f_h : I_h \times S_h -&amp;gt; S_h。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对受限生成过程加以定义后，如何使F中的机制相互作用仍然是一个待解决的问题。为了使两个机制能相互作用，其中一个机制的状态应当在一定程度上决定另外一个机制的输入值。因为这些机制有不同的状态集合和不同的输入字符，所以需要一个'''界面'''将机制的状态转换成另一个机制的合法输入。通过对F中机制的不同状态集取并集，可以定义界面函数，即 S= S_1 U ••• U S_m。通过形式化的表达，就能把S作为所有界面函数的初始值。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对于这些不同的输入符号和状态集，我们必须将界面函数g_{ij}和每个机制i中的每个输入量j联系起来。也就是说对于一个和机制i连接的机制，先讲输入j作为该机制的初始值，然后通过连接该机制的状态，函数g_{ij}就可以为机制i生成输入j的合法值。于是，g_{ij}被赋予如下的表达形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
g_{ij} : S -&amp;gt; I_{ij}。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
我们说在任意时刻t，机制h与机制i的输入j相连接，&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I_{ij}(t) = g_{ij}( S_h (t))&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
是指根据机制h在时刻t的状态S_h (t)，通过界面函数g，就可以确定在时刻t的输入j，而没有连接的输入则被认为是自由的。对于自由输入，每一时刻的值将由外部环境（受限生成过程的外部）提供。实际上，自由输入也被计算在整个受限生成过程中输入的总个数里。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
为了给受限生成过程提供一个完全的构造模型的空间，我们必须用不同的方法连接F中的机制片段。最简单的方法是确定一个更复杂的受限生成过程是如何从简单的受限生成过程创建的。下面将从最简单的'''受限生成过程'''，即一个单一的机制开始，然后再有步骤地达成我们的目标。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成。&lt;br /&gt;
# 假设$C$为已经建立的受限生成过程，且$C$中的机制$i$有一个自由输入$j$。将输入$j$与$C$中的某个其他机制$h$连接（在$C$中建立从$h$到$i$的新连接），就能得到新的受限生成过程$C^{'}$。&lt;br /&gt;
# 假设$C_1$和$C_2$为已经建立的受限生成过程，且$C_1$中的机制$i$有一个自己有输入$j$。将输入$j$与$C_2$中的某个其他机制$h$连接（这样，输入$j$就不再是自由的），就会得到一个新的受限生成过程$C^{&amp;lt;nowiki&amp;gt;''&amp;lt;/nowiki&amp;gt;}$。&lt;br /&gt;
# 通过以上三步，就可以建立所有以$F$为基础的受限生成过程。&lt;br /&gt;
我们用n(C)来表示受限生成过程C中机制的总个数。那么集合{1,2,...,n(C)}，就可以给受限生成过程C中每一个机制分配一个唯一表示。这些标识的简历，可以模拟受限生成过程的创建过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成，则f的标识就是 x =1。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是由$C$中的一个自由输入和其他机制连接构成，则表示不变。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是$C_1$和$C_2$通过将$C_1$的一个自由输入与$C_2$中的一个机制相连接形成的，则$C_1$的表示不变，$C_2$中的每一个表示x都增加n(C_1)以生成一个新的表示 x' = x + n(C_1)，即 n(C')  = n(C_1) + n(C_2)。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图1 由一系列基本机制生成的受限生成过程&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如图1 由一系列基本机制生成的受限生成过程&amp;lt;syntaxhighlight&amp;gt;&lt;br /&gt;
• 有限生成群，生成元/building blocks&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 输入 I&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 状态 S&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 机制 f ∶ I ×S → S&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 界面函数 g_{ij} ∶ S → I_{ij}, I_{ij}(t) = g_{ij}(S_h(t)).&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
将机制h与机制i的输入相连接&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 限制条件&lt;br /&gt;
&amp;lt;/syntaxhighlight&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
总结1. 涌现现象出现在生成系统之中&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. 在这样的生成系统中，整体大于部分之和&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. 生成系统中一种典型的涌现现象是组成部分不断改变的稳定模式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 身体中的分子在不断更新&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 涌现出来的稳定模式的功能是由其所处的环境决定的&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
5. 随着稳定模式的增加，模式间相互作用带来的约束和检验使得系统的功能也在增强&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
6. 稳定模式通常满足宏观规律&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• Conway 模型中滑翔机行为的规律&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
7. 存在差别的稳定性是那些产生了涌现现象的规律的典型结果&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
8. 更高层的生成过程可以由稳定性的强化而产生&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立  参考文献：《隐秩序》《涌现（第7章）》&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29798</id>
		<title>受限生成过程</title>
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		<updated>2022-03-29T02:20:35Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;br /&gt;
受限生成过程 constrained generating procedures (cgp's) 是一个范围很广的模型的精确描述，是遵循科学家常用的有直观逐步走向精确的研究方法的结果。 由于生成模型是动态的，所以称之为“过程”；支撑这个模型的机制“生成”了动态的行为；而是事先规定好的机制间的相互作用“约束”或“限制”了这种可能性。事实上，任何受限生成过程都能表现涌现特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
概括地说，对受限生成过程的理解包括以下四个步骤。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 机制 需要将规则的概念转换成机制的概念。正如规则之于游戏，规则之于物质系统一样，机制被用来定义系统中的元素。机制根据行为（或信息）作出反应，对输入进行处理并产生最终的输出行为（或信息）。&lt;br /&gt;
# 将定义把多种机制连接起来形成网络的方法，这些网络就是受限生成过程。由于很多模型都设计不止一种机制（如物理学中的不同基本粒子），为了运用这种方法进行说明，必须明确机制的行为是如何影响其他机制的。1）讨论&lt;br /&gt;
# 当这些机制连接起来，就会遇到类似于对策树的情况 - 由一些带约束条件的相互作用着的机制产生的所有可能性的集合。需要把这样的概念扩展到一般的系统。1）我们需要定义总的受限生成过程的状态，这个状态将由组成这个受限生成过程的状态决定。2）还需要将所有涉及将来可能性与受限生成过程有关的一切事物，提炼成被称为全局状态的一个单一实体。3）描述从一种状态转换到另一种状态的合法方式。&lt;br /&gt;
# 还需要提供受限生成过程中一个特别的过程，来定义子集合的层次，即使用基本机制建立起来更复杂的机制的过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''机制''' 机制是通过转换函数来定义的。如在游戏的例子，会在定义策略函数之前，先定义游戏的状态。类似地，对于一个机制来说，定义转换函数之前，要定义机制的状态。  &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{S_{1}, S_2, S_3, ...} 来表示状态的集合S，下标表示可能存在的状态。将当前机制的输入值和当前的状态作为转换函数f的初始参数，就可以生成机制的下一个状态。为了将可能的输入参数和可能的状态在机制中表示出来，会给每个输入分配一个下标，即输入 j就会得到一组相关的符号 I_i = { i_{j1}, i_{j2}, i_{j3}, ...}。其中，i_{jh}中的下标j表示输入j的一个可能取值，h指明了输入j的可能状态。例i_{j2}就是输入j的第2种可能的状态。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面定义描述机制中输入值的所有可能的组合集I为I_1,I_2,...,I_k的乘积，即 I = I_1 \times I_2 \times ... \times I_k。例如，有集合I_1 = {a, b , c}和 I_2= {x, y}，则 I = I_1 \times I_2 = {(a,x), (a,y), (b,x), (b,y), (c,x), (c,y)}。通过上述办法，转换函数f可以定义成如下的函数 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : I \times S  -&amp;gt; S,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
或者，按照定义展开 I，即&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : (I_1 \times I_2 \times ... \times I_k) \times S  -&amp;gt; S。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
还需要符号来表示时刻t的机制状态和输入状态。令 S(t)为t时刻机制的状态，I_j (t)为t时刻输入j的状态（输入值），那么机制的运动状态-机制在一段时间内的行为由f按如下公式确定：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
S(t+1) = f(I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t), S(t))。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f 根据机制在t时刻的状态S(t)的赋值和输入{I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t)}来决定机制在下一个瞬间时刻 (t+1)的状态S(t+1)。在输入组合序列 I(t), I(t+1),  ...,的影响下，反复使用函数f可以生成连续的状态，即机制的状态曲线。这种反复迭代也是生成过程的特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''相互作用和连接'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义中，最关心的是建立一个共同的基本的框架，以便能够在其中研究涌现的复杂性和展现涌现现象的各种例子，而这些现象则是由规则支配的实体相互作用产生得到。机制作为这些规则的表示形式，多个相似的机制相互作用时，涌现就会和'''生成的'''复杂性紧密联系在一起。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义是从对集合的选择开始的，这里的集合是由称为'''初始因子'''的机制'''F'''构成的。当受限生成过程用来对游戏建立模型时，如神经网络、元胞自动机或其他表现涌现的系统，初始因子就是被用来构成模型的基本元素。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
当一个机制的状态序列决定了另一个机制中的输入变量序列的值时，我们就说这两个机制相互'''连接'''。一旦选择了F，我们就将F中机制的片段相连构成一个相互作用的机制的网络。简言之，当选择初始因子F的一个集合，并将它们相互连接时，就可以获得一个特定的受'''限生成过程'''。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
令F是m个基本机制的小集合，这些基本机制由转换函数 f_1,f_2,...,f_m定义。F中的机制可能有不同的状态集，不同的输入个数以及对每个输入来说不同的字母表示。即使用如下方式表示 I_h = I_{h1} \times I_{h2} \times ... \times I_{h k(h)}。这个式子表示机制h可能的输入连接，其中k(h)表示机制h的输入个数。通过扩展，机制h的转换函数 f_h将变成如下形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f_h : I_h \times S_h -&amp;gt; S_h。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对受限生成过程加以定义后，如何使F中的机制相互作用仍然是一个待解决的问题。为了使两个机制能相互作用，其中一个机制的状态应当在一定程度上决定另外一个机制的输入值。因为这些机制有不同的状态集合和不同的输入字符，所以需要一个'''界面'''将机制的状态转换成另一个机制的合法输入。通过对F中机制的不同状态集取并集，可以定义界面函数，即 S= S_1 U ••• U S_m。通过形式化的表达，就能把S作为所有界面函数的初始值。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对于这些不同的输入符号和状态集，我们必须将界面函数g_{ij}和每个机制i中的每个输入量j联系起来。也就是说对于一个和机制i连接的机制，先讲输入j作为该机制的初始值，然后通过连接该机制的状态，函数g_{ij}就可以为机制i生成输入j的合法值。于是，g_{ij}被赋予如下的表达形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
g_{ij} : S -&amp;gt; I_{ij}。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
我们说在任意时刻t，机制h与机制i的输入j相连接，&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I_{ij}(t) = g_{ij}( S_h (t))&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
是指根据机制h在时刻t的状态S_h (t)，通过界面函数g，就可以确定在时刻t的输入j，而没有连接的输入则被认为是自由的。对于自由输入，每一时刻的值将由外部环境（受限生成过程的外部）提供。实际上，自由输入也被计算在整个受限生成过程中输入的总个数里。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
为了给受限生成过程提供一个完全的构造模型的空间，我们必须用不同的方法连接F中的机制片段。最简单的方法是确定一个更复杂的受限生成过程是如何从简单的受限生成过程创建的。下面将从最简单的'''受限生成过程'''，即一个单一的机制开始，然后再有步骤地达成我们的目标。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成。&lt;br /&gt;
# 假设$C$为已经建立的受限生成过程，且$C$中的机制$i$有一个自由输入$j$。将输入$j$与$C$中的某个其他机制$h$连接（在$C$中建立从$h$到$i$的新连接），就能得到新的受限生成过程$C^{'}$。&lt;br /&gt;
# 假设$C_1$和$C_2$为已经建立的受限生成过程，且$C_1$中的机制$i$有一个自己有输入$j$。将输入$j$与$C_2$中的某个其他机制$h$连接（这样，输入$j$就不再是自由的），就会得到一个新的受限生成过程$C^{&amp;lt;nowiki&amp;gt;''&amp;lt;/nowiki&amp;gt;}$。&lt;br /&gt;
# 通过以上三步，就可以建立所有以$F$为基础的受限生成过程。&lt;br /&gt;
我们用n(C)来表示受限生成过程C中机制的总个数。那么集合{1,2,...,n(C)}，就可以给受限生成过程C中每一个机制分配一个唯一表示。这些标识的简历，可以模拟受限生成过程的创建过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成，则f的标识就是 x =1。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是由$C$中的一个自由输入和其他机制连接构成，则表示不变。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是$C_1$和$C_2$通过将$C_1$的一个自由输入与$C_2$中的一个机制相连接形成的，则$C_1$的表示不变，$C_2$中的每一个表示x都增加n(C_1)以生成一个新的表示 x' = x + n(C_1)，即 n(C')  = n(C_1) + n(C_2)。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图1 由一系列基本机制生成的受限生成过程&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如图1 由一系列基本机制生成的受限生成过程&amp;lt;syntaxhighlight&amp;gt;&lt;br /&gt;
• 有限生成群，生成元/building blocks&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 输入 I&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 状态 S&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 机制 f ∶ I ×S → S&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 界面函数 g_{ij} ∶ S → I_{ij}, I_{ij}(t) = g_{ij}(S_h(t)).&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
将机制h与机制i的输入相连接&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 限制条件&lt;br /&gt;
&amp;lt;/syntaxhighlight&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
总结1. 涌现现象出现在生成系统之中&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
2. 在这样的生成系统中，整体大于部分之和&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
3. 生成系统中一种典型的涌现现象是组成部分不断改变的稳定模式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• 身体中的分子在不断更新&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
4. 涌现出来的稳定模式的功能是由其所处的环境决定的&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
5. 随着稳定模式的增加，模式间相互作用带来的约束和检验使得系统的功能也在增强&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
6. 稳定模式通常满足宏观规律&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
• Conway 模型中滑翔机行为的规律&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
7. 存在差别的稳定性是那些产生了涌现现象的规律的典型结果&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
8. 更高层的生成过程可以由稳定性的强化而产生&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立  参考文献：《隐秩序》《涌现（第7章）》&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
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		<title>耗散适应理论</title>
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		<updated>2022-03-29T02:06:05Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;系统的任何给定的形状变化大多是随机的，但当系统恰好暂时更善于吸收和耗散功时，这些形态变化中最持久和不可逆的发生。随着时间的推移，这些不易擦除的变化的记忆会优先积累，系统越来越多地采用类似于其历史上消散的形状。回顾这个非平衡过程的产物可能的历史，在我们看来，这个结构已经自我组织成一种状态，很好地适应了环境条件。这就是耗散适应（dissipative adaptation）现象。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面内容将从 热平衡、 Crooks relation进而引入耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
问题引入：如果可以把生命起源问题简化为在一个物理系统中有了生命需要的组件时，他们是否可以自发的组装起来？&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
热平衡。当一个系统长时间与温度为T的热源接触而不受干扰时，我们说它达到了热平衡。在此条件下，一般假设微观排列j和k分别具有能量Ej和Ek，将以波尔兹曼分布给出的相对概率(p) :&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
p(j) / p(k) = exp [ - (E_j - E_k)  / k_B T]   （公式1）&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这里，k_B是波尔兹曼常数。如图1a所示，在经典的平衡统计力学情景中，温度为T的系统与热储层保持接触的时间τ丢失了其初始状态i的所有记忆，因此，微观状态j和k的相对概率(p)是这些状态各自能量的简单指数函数。由于能量守恒，在从一种状态转变到另一种状态的过程中，释放到浴槽中的热量(ΔQ)与在这一过程中发生的内能(ΔE)的变化相等且相反。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图1&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
然而，如图1b所示，当引入一个外部驱动，并且在有限的时间内观察系统，发现系统处于给定状态的概率通常取决于初始条件和系统是如何被驱动的。非平衡统计力学的挑战是试图用热力学量来表达这种概率分布，热力学量现在不仅包括最终态的内能，还包括在态间过渡期间驱动器所做的功。对于同一实验的单一实现，热(ΔQ)是一个波动的随机变量，它是由驱动过程中所做的功(W)和内能变化(ΔE)之间的差决定的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Crooks relation。为了取得进一步的进展，有必要认识到，非平衡系统的统计行为不能用某一时刻个体微观状态的局部性质来理解，而必须通过动态轨迹之间的比较来表示。1999年，Gavin Crooks将时间反转对称性和能量守恒结合起来，推导出了一个热波动系统可能采取的不同动力学路径的相对可能性的精确表达式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式2&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这种关系即使在任意时变的外场在整个轨迹过程中驱动系统时也成立，只要时间变化是向后的(*)，以计算反向轨迹的概率。因此，热ΔQ(γ)通常由两部分贡献:系统从开始到结束的内能变化ΔE，以及整个过程中所施加的场强所做的功W。图2则展示了当系统与热储接触时，在时变场的特定模式(大箭头)驱动下，观察到特定配置序列的概率与在时间反转驱动下观察到事件的时间反转序列的概率有一个设定的比率。特别是，这两个概率的差异是由释放到储层的热量的指数因子(ΔQ;(小箭头)当系统被驱动时，按模式所对应的比例s分子。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图2&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
耗散适应。为了解决更重要的挑战，即利用热力学预测任意非平衡演化的路径，我们需要回到公式(2)，并从不同的角度分析它。如果我们能重新排列这个方程，以比较某些过程的结果，这将有助于理解这个方程中一些最有趣的结果。在这些过程中，物质是由任意的强迫场驱动的，或在存在热波动的情况下由外部施加的电流驱动的。通过累加不同可能的微轨迹及其相关的概率，我们得到：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
公式4&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
其中，角括号表示所有微轨迹的加权平均值，起始点(i)和结束点(j, k)是固定的。系统会朝着从外部驱动中吸收更多功，向环境中放热更大的方向演化，耗散也越大。 j 比 k 的内能E越小，i -&amp;gt; j 的所有路径上做的平均功越大，演化到j的概率越高。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
图3&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
如果外部驱动力使得系统能垒和右侧的能量周期性同时降低的话，那么小球更可能从左侧跃过能垒到右侧，吸收环境中的功并放热，但从右侧跃过所需要的能垒没有变化。当有外部驱动力时，系统中不同的演化轨迹会吸收不同的功，不同的轨迹会在驱动力中竞争可以吸收的功，使得那些可以吸收更多功的轨迹的概率更高，体现出耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
耗散适应:从 Crooks relation 可以推出从外部驱动中吸收更多功的轨迹发生的概率会相对更高。系统会演化到一些特殊的状态：从起始状态到该状态的所有路径从外部驱动中获取的平均功更大的状态，通过耗散来适应外部驱动力。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立参考文献： England, Jeremy L. (4 November 2015). &amp;quot;Dissipative adaptation in driven self-assembly&amp;quot;. Nature Nanotechnology. 10 (11): 919–923.&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%80%97%E6%95%A3%E9%80%82%E5%BA%94%E7%90%86%E8%AE%BA&amp;diff=29795</id>
		<title>耗散适应理论</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E8%80%97%E6%95%A3%E9%80%82%E5%BA%94%E7%90%86%E8%AE%BA&amp;diff=29795"/>
		<updated>2022-03-28T23:44:24Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;系统的任何给定的形状变化大多是随机的，但当系统恰好暂时更善于吸收和耗散功时，这些形态变化中最持久和不可逆的发生。随着时间的推移，这些不易擦除的变化的记忆会优先积累，系统越来越多地采用类似于其历史上消散的形状。回顾这个非平衡过程的产物可能的历史，在我们看来，这个结构已经自我组织成一种状态，很好地适应了环境条件。这就是耗散适应（dissipative adaptation）现象。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面内容将从 热平衡、扩展第二定律进而引入耗散适应。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
问题引入：如果可以把生命起源问题简化为在一个物理系统中有了生命需要的组件时，他们是否可以自发的组装起来？当一个系统长时间与温度为T的热源接触而不受干扰时，我们说它达到了热平衡。在此条件下，一般假设微观排列j和k分别具有能量Ej和Ek，将以波尔兹曼分布给出的相对概率(p) :&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
p(j) / p(k) = exp [ - (E_j - E_k)  / k_B T]   （1）&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
这里，k_B是波尔兹曼常数。如Fig1a所示，在经典的平衡统计力学情景中，温度为T的系统与热储层保持接触的时间τ丢失了其初始状态i的所有记忆，因此，微观状态j和k的相对概率(p)是这些状态各自能量的简单指数函数。由于能量守恒，在从一种状态转变到另一种状态的过程中，释放到浴槽中的热量(ΔQ)与在这一过程中发生的内能(ΔE)的变化相等且相反。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
然而，如Fig1b所示，当引入一个外部驱动，并且在有限的时间内观察系统，发现系统处于给定状态的概率通常取决于初始条件和系统是如何被驱动的。非平衡统计力学的挑战是试图用热力学量来表达这种概率分布，热力学量现在不仅包括最终态的内能，还包括在态间过渡期间驱动器所做的功。对于同一实验的单一实现，热(ΔQ)是一个波动的随机变量，它是由驱动过程中所做的功(W)和内能变化(ΔE)之间的差决定的。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
随时间而做功的驱动力&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
抛开了细胞和生物学的具体细节，描述了一种更简单的化学物质模拟系统，让异常结构有可能在其中自发出现&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
通过调整一些初始设定，模拟的化学反应系统会走上截然不同的方向：在这些情况下，系统演进到的“定点”远非平衡状态，而是会通过尽可能多地从环境中吸收能量，不断地将反应循环下去。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立参考文献： England, Jeremy L. (4 November 2015). &amp;quot;Dissipative adaptation in driven self-assembly&amp;quot;. Nature Nanotechnology. 10 (11): 919–923.&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
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		<title>耗散适应理论</title>
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		<updated>2022-03-28T22:51:55Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;系统的任何给定的形状变化大多是随机的，但当系统恰好暂时更善于吸收和耗散功时，这些形态变化中最持久和不可逆的发生。随着时间的推移，这些不易擦除的变化的记忆会优先积累，系统越来越多地采用类似于其历史上消散的形状。回顾这个非平衡过程的产物可能的历史，在我们看来，这个结构已经自我组织成一种状态，很好地适应了环境条件。这就是耗散适应（dissipative adaptation）现象。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
当一个系统长时间与温度为T的热源接触而不受干扰时，我们说它达到了热平衡。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
抛开了细胞和生物学的具体细节，描述了一种更简单的化学物质模拟系统，让异常结构有可能在其中自发出现&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立参考文献： England, Jeremy L. (4 November 2015). &amp;quot;Dissipative adaptation in driven self-assembly&amp;quot;. Nature Nanotechnology. 10 (11): 919–923.&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29170</id>
		<title>受限生成过程</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29170"/>
		<updated>2022-03-15T11:10:28Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;br /&gt;
受限生成过程 constrained generating procedures (cgp's) 是一个范围很广的模型的精确描述，是遵循科学家常用的有直观逐步走向精确的研究方法的结果。 由于生成模型是动态的，所以称之为“过程”；支撑这个模型的机制“生成”了动态的行为；而是事先规定好的机制间的相互作用“约束”或“限制”了这种可能性。事实上，任何受限生成过程都能表现涌现特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
概括地说，对受限生成过程的理解包括以下四个步骤。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 机制 需要将规则的概念转换成机制的概念。正如规则之于游戏，规则之于物质系统一样，机制被用来定义系统中的元素。机制根据行为（或信息）作出反应，对输入进行处理并产生最终的输出行为（或信息）。&lt;br /&gt;
# 将定义把多种机制连接起来形成网络的方法，这些网络就是受限生成过程。由于很多模型都设计不止一种机制（如物理学中的不同基本粒子），为了运用这种方法进行说明，必须明确机制的行为是如何影响其他机制的。1）讨论&lt;br /&gt;
# 当这些机制连接起来，就会遇到类似于对策树的情况 - 由一些带约束条件的相互作用着的机制产生的所有可能性的集合。需要把这样的概念扩展到一般的系统。1）我们需要定义总的受限生成过程的状态，这个状态将由组成这个受限生成过程的状态决定。2）还需要将所有涉及将来可能性与受限生成过程有关的一切事物，提炼成被称为全局状态的一个单一实体。3）描述从一种状态转换到另一种状态的合法方式。&lt;br /&gt;
# 还需要提供受限生成过程中一个特别的过程，来定义子集合的层次，即使用基本机制建立起来更复杂的机制的过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''机制''' 机制是通过转换函数来定义的。如在游戏的例子，会在定义策略函数之前，先定义游戏的状态。类似地，对于一个机制来说，定义转换函数之前，要定义机制的状态。  &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{S_{1}, S_2, S_3, ...} 来表示状态的集合S，下标表示可能存在的状态。将当前机制的输入值和当前的状态作为转换函数f的初始参数，就可以生成机制的下一个状态。为了将可能的输入参数和可能的状态在机制中表示出来，会给每个输入分配一个下标，即输入 j就会得到一组相关的符号 I_i = { i_{j1}, i_{j2}, i_{j3}, ...}。其中，i_{jh}中的下标j表示输入j的一个可能取值，h指明了输入j的可能状态。例i_{j2}就是输入j的第2种可能的状态。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面定义描述机制中输入值的所有可能的组合集I为I_1,I_2,...,I_k的乘积，即 I = I_1 \times I_2 \times ... \times I_k。例如，有集合I_1 = {a, b , c}和 I_2= {x, y}，则 I = I_1 \times I_2 = {(a,x), (a,y), (b,x), (b,y), (c,x), (c,y)}。通过上述办法，转换函数f可以定义成如下的函数 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : I \times S  -&amp;gt; S,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
或者，按照定义展开 I，即&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : (I_1 \times I_2 \times ... \times I_k) \times S  -&amp;gt; S。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
还需要符号来表示时刻t的机制状态和输入状态。令 S(t)为t时刻机制的状态，I_j (t)为t时刻输入j的状态（输入值），那么机制的运动状态-机制在一段时间内的行为由f按如下公式确定：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
S(t+1) = f(I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t), S(t))。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f 根据机制在t时刻的状态S(t)的赋值和输入{I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t)}来决定机制在下一个瞬间时刻 (t+1)的状态S(t+1)。在输入组合序列 I(t), I(t+1),  ...,的影响下，反复使用函数f可以生成连续的状态，即机制的状态曲线。这种反复迭代也是生成过程的特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''相互作用和连接'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义中，最关心的是建立一个共同的基本的框架，以便能够在其中研究涌现的复杂性和展现涌现现象的各种例子，而这些现象则是由规则支配的实体相互作用产生得到。机制作为这些规则的表示形式，多个相似的机制相互作用时，涌现就会和'''生成的'''复杂性紧密联系在一起。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义是从对集合的选择开始的，这里的集合是由称为'''初始因子'''的机制'''F'''构成的。当受限生成过程用来对游戏建立模型时，如神经网络、元胞自动机或其他表现涌现的系统，初始因子就是被用来构成模型的基本元素。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
当一个机制的状态序列决定了另一个机制中的输入变量序列的值时，我们就说这两个机制相互'''连接'''。一旦选择了F，我们就将F中机制的片段相连构成一个相互作用的机制的网络。简言之，当选择初始因子F的一个集合，并将它们相互连接时，就可以获得一个特定的受'''限生成过程'''。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
令F是m个基本机制的小集合，这些基本机制由转换函数 f_1,f_2,...,f_m定义。F中的机制可能有不同的状态集，不同的输入个数以及对每个输入来说不同的字母表示。即使用如下方式表示 I_h = I_{h1} \times I_{h2} \times ... \times I_{h k(h)}。这个式子表示机制h可能的输入连接，其中k(h)表示机制h的输入个数。通过扩展，机制h的转换函数 f_h将变成如下形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f_h : I_h \times S_h -&amp;gt; S_h。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对受限生成过程加以定义后，如何使F中的机制相互作用仍然是一个待解决的问题。为了使两个机制能相互作用，其中一个机制的状态应当在一定程度上决定另外一个机制的输入值。因为这些机制有不同的状态集合和不同的输入字符，所以需要一个'''界面'''将机制的状态转换成另一个机制的合法输入。通过对F中机制的不同状态集取并集，可以定义界面函数，即 S= S_1 U ••• U S_m。通过形式化的表达，就能把S作为所有界面函数的初始值。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对于这些不同的输入符号和状态集，我们必须将界面函数g_{ij}和每个机制i中的每个输入量j联系起来。也就是说对于一个和机制i连接的机制，先讲输入j作为该机制的初始值，然后通过连接该机制的状态，函数g_{ij}就可以为机制i生成输入j的合法值。于是，g_{ij}被赋予如下的表达形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
g_{ij} : S -&amp;gt; I_{ij}。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
我们说在任意时刻t，机制h与机制i的输入j相连接，&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I_{ij}(t) = g_{ij}( S_h (t))&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
是指根据机制h在时刻t的状态S_h (t)，通过界面函数g，就可以确定在时刻t的输入j，而没有连接的输入则被认为是自由的。对于自由输入，每一时刻的值将由外部环境（受限生成过程的外部）提供。实际上，自由输入也被计算在整个受限生成过程中输入的总个数里。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
为了给受限生成过程提供一个完全的构造模型的空间，我们必须用不同的方法连接F中的机制片段。最简单的方法是确定一个更复杂的受限生成过程是如何从简单的受限生成过程创建的。下面将从最简单的'''受限生成过程'''，即一个单一的机制开始，然后再有步骤地达成我们的目标。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成。&lt;br /&gt;
# 假设$C$为已经建立的受限生成过程，且$C$中的机制$i$有一个自由输入$j$。将输入$j$与$C$中的某个其他机制$h$连接（在$C$中建立从$h$到$i$的新连接），就能得到新的受限生成过程$C^{'}$。&lt;br /&gt;
# 假设$C_1$和$C_2$为已经建立的受限生成过程，且$C_1$中的机制$i$有一个自己有输入$j$。将输入$j$与$C_2$中的某个其他机制$h$连接（这样，输入$j$就不再是自由的），就会得到一个新的受限生成过程$C^{&amp;lt;nowiki&amp;gt;''&amp;lt;/nowiki&amp;gt;}$。&lt;br /&gt;
# 通过以上三步，就可以建立所有以$F$为基础的受限生成过程。&lt;br /&gt;
我们用n(C)来表示受限生成过程C中机制的总个数。那么集合{1,2,...,n(C)}，就可以给受限生成过程C中每一个机制分配一个唯一表示。这些标识的简历，可以模拟受限生成过程的创建过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成，则f的标识就是 x =1。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是由$C$中的一个自由输入和其他机制连接构成，则表示不变。&lt;br /&gt;
# 若一个受限生成过程$C^{'}$是$C_1$和$C_2$通过将$C_1$的一个自由输入与$C_2$中的一个机制相连接形成的，则$C_1$的表示不变，$C_2$中的每一个表示x都增加n(C_1)以生成一个新的表示 x' = x + n(C_1)，即 n(C')  = n(C_1) + n(C_2)。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立  参考文献：《隐秩序》《涌现（第7章）》&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29169</id>
		<title>受限生成过程</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29169"/>
		<updated>2022-03-15T10:53:08Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;br /&gt;
受限生成过程 constrained generating procedures (cgp's) 是一个范围很广的模型的精确描述，是遵循科学家常用的有直观逐步走向精确的研究方法的结果。 由于生成模型是动态的，所以称之为“过程”；支撑这个模型的机制“生成”了动态的行为；而是事先规定好的机制间的相互作用“约束”或“限制”了这种可能性。事实上，任何受限生成过程都能表现涌现特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
概括地说，对受限生成过程的理解包括以下四个步骤。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 机制 需要将规则的概念转换成机制的概念。正如规则之于游戏，规则之于物质系统一样，机制被用来定义系统中的元素。机制根据行为（或信息）作出反应，对输入进行处理并产生最终的输出行为（或信息）。&lt;br /&gt;
# 将定义把多种机制连接起来形成网络的方法，这些网络就是受限生成过程。由于很多模型都设计不止一种机制（如物理学中的不同基本粒子），为了运用这种方法进行说明，必须明确机制的行为是如何影响其他机制的。1）讨论&lt;br /&gt;
# 当这些机制连接起来，就会遇到类似于对策树的情况 - 由一些带约束条件的相互作用着的机制产生的所有可能性的集合。需要把这样的概念扩展到一般的系统。1）我们需要定义总的受限生成过程的状态，这个状态将由组成这个受限生成过程的状态决定。2）还需要将所有涉及将来可能性与受限生成过程有关的一切事物，提炼成被称为全局状态的一个单一实体。3）描述从一种状态转换到另一种状态的合法方式。&lt;br /&gt;
# 还需要提供受限生成过程中一个特别的过程，来定义子集合的层次，即使用基本机制建立起来更复杂的机制的过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''机制''' 机制是通过转换函数来定义的。如在游戏的例子，会在定义策略函数之前，先定义游戏的状态。类似地，对于一个机制来说，定义转换函数之前，要定义机制的状态。  &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{S_{1}, S_2, S_3, ...} 来表示状态的集合S，下标表示可能存在的状态。将当前机制的输入值和当前的状态作为转换函数f的初始参数，就可以生成机制的下一个状态。为了将可能的输入参数和可能的状态在机制中表示出来，会给每个输入分配一个下标，即输入 j就会得到一组相关的符号 I_i = { i_{j1}, i_{j2}, i_{j3}, ...}。其中，i_{jh}中的下标j表示输入j的一个可能取值，h指明了输入j的可能状态。例i_{j2}就是输入j的第2种可能的状态。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面定义描述机制中输入值的所有可能的组合集I为I_1,I_2,...,I_k的乘积，即 I = I_1 \times I_2 \times ... \times I_k。例如，有集合I_1 = {a, b , c}和 I_2= {x, y}，则 I = I_1 \times I_2 = {(a,x), (a,y), (b,x), (b,y), (c,x), (c,y)}。通过上述办法，转换函数f可以定义成如下的函数 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : I \times S  -&amp;gt; S,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
或者，按照定义展开 I，即&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : (I_1 \times I_2 \times ... \times I_k) \times S  -&amp;gt; S。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
还需要符号来表示时刻t的机制状态和输入状态。令 S(t)为t时刻机制的状态，I_j (t)为t时刻输入j的状态（输入值），那么机制的运动状态-机制在一段时间内的行为由f按如下公式确定：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
S(t+1) = f(I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t), S(t))。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f 根据机制在t时刻的状态S(t)的赋值和输入{I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t)}来决定机制在下一个瞬间时刻 (t+1)的状态S(t+1)。在输入组合序列 I(t), I(t+1),  ...,的影响下，反复使用函数f可以生成连续的状态，即机制的状态曲线。这种反复迭代也是生成过程的特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''相互作用和连接'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义中，最关心的是建立一个共同的基本的框架，以便能够在其中研究涌现的复杂性和展现涌现现象的各种例子，而这些现象则是由规则支配的实体相互作用产生得到。机制作为这些规则的表示形式，多个相似的机制相互作用时，涌现就会和'''生成的'''复杂性紧密联系在一起。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义是从对集合的选择开始的，这里的集合是由称为'''初始因子'''的机制'''F'''构成的。当受限生成过程用来对游戏建立模型时，如神经网络、元胞自动机或其他表现涌现的系统，初始因子就是被用来构成模型的基本元素。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
当一个机制的状态序列决定了另一个机制中的输入变量序列的值时，我们就说这两个机制相互'''连接'''。一旦选择了F，我们就将F中机制的片段相连构成一个相互作用的机制的网络。简言之，当选择初始因子F的一个集合，并将它们相互连接时，就可以获得一个特定的受'''限生成过程'''。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
令F是m个基本机制的小集合，这些基本机制由转换函数 f_1,f_2,...,f_m定义。F中的机制可能有不同的状态集，不同的输入个数以及对每个输入来说不同的字母表示。即使用如下方式表示 I_h = I_{h1} \times I_{h2} \times ... \times I_{h k(h)}。这个式子表示机制h可能的输入连接，其中k(h)表示机制h的输入个数。通过扩展，机制h的转换函数 f_h将变成如下形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f_h : I_h \times S_h -&amp;gt; S_h。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对受限生成过程加以定义后，如何使F中的机制相互作用仍然是一个待解决的问题。为了使两个机制能相互作用，其中一个机制的状态应当在一定程度上决定另外一个机制的输入值。因为这些机制有不同的状态集合和不同的输入字符，所以需要一个'''界面'''将机制的状态转换成另一个机制的合法输入。通过对F中机制的不同状态集取并集，可以定义界面函数，即 S= S_1 U ••• U S_m。通过形式化的表达，就能把S作为所有界面函数的初始值。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对于这些不同的输入符号和状态集，我们必须将界面函数g_{ij}和每个机制i中的每个输入量j联系起来。也就是说对于一个和机制i连接的机制，先讲输入j作为该机制的初始值，然后通过连接该机制的状态，函数g_{ij}就可以为机制i生成输入j的合法值。于是，g_{ij}被赋予如下的表达形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
g_{ij} : S -&amp;gt; I_{ij}。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
我们说在任意时刻t，机制h与机制i的输入j相连接，&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I_{ij}(t) = g_{ij}( S_h (t))&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
是指根据机制h在时刻t的状态S_h (t)，通过界面函数g，就可以确定在时刻t的输入j，而没有连接的输入则被认为是自由的。对于自由输入，每一时刻的值将由外部环境（受限生成过程的外部）提供。实际上，自由输入也被计算在整个受限生成过程中输入的总个数里。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
为了给受限生成过程提供一个完全的构造模型的空间，我们必须用不同的方法连接F中的机制片段。最简单的方法是确定一个更复杂的受限生成过程是如何从简单的受限生成过程创建的。下面将从最简单的'''受限生成过程'''，即一个单一的机制开始，然后再有步骤地达成我们的目标。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成。&lt;br /&gt;
# 假设$C$为已经建立的受限生成过程，且$C$中的机制$i$有一个自由输入$j$。将输入$j$与$C$中的某个其他机制$h$连接（在$C$中建立从$h$到$i$的新连接），就能得到新的受限生成过程$C^{'}$。&lt;br /&gt;
# 假设$C_1$和$C_2$为已经建立的受限生成过程，且$C_1$中的机制$i$有一个自己有输入$j$。将输入$j$与$C_2$中的某个其他机制$h$连接（这样，输入$j$就不再是自由的），就会得到一个新的受限生成过程$C^{&amp;lt;nowiki&amp;gt;''&amp;lt;/nowiki&amp;gt;}$。&lt;br /&gt;
# 通过以上三步，就可以建立所有以$F$为基础的受限生成过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立  参考文献：《隐秩序》《涌现（第7章）》&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29168</id>
		<title>受限生成过程</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29168"/>
		<updated>2022-03-15T10:47:29Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;br /&gt;
受限生成过程 constrained generating procedures (cgp's) 是一个范围很广的模型的精确描述，是遵循科学家常用的有直观逐步走向精确的研究方法的结果。 由于生成模型是动态的，所以称之为“过程”；支撑这个模型的机制“生成”了动态的行为；而是事先规定好的机制间的相互作用“约束”或“限制”了这种可能性。事实上，任何受限生成过程都能表现涌现特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
概括地说，对受限生成过程的理解包括以下四个步骤。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 机制 需要将规则的概念转换成机制的概念。正如规则之于游戏，规则之于物质系统一样，机制被用来定义系统中的元素。机制根据行为（或信息）作出反应，对输入进行处理并产生最终的输出行为（或信息）。&lt;br /&gt;
# 将定义把多种机制连接起来形成网络的方法，这些网络就是受限生成过程。由于很多模型都设计不止一种机制（如物理学中的不同基本粒子），为了运用这种方法进行说明，必须明确机制的行为是如何影响其他机制的。1）讨论&lt;br /&gt;
# 当这些机制连接起来，就会遇到类似于对策树的情况 - 由一些带约束条件的相互作用着的机制产生的所有可能性的集合。需要把这样的概念扩展到一般的系统。1）我们需要定义总的受限生成过程的状态，这个状态将由组成这个受限生成过程的状态决定。2）还需要将所有涉及将来可能性与受限生成过程有关的一切事物，提炼成被称为全局状态的一个单一实体。3）描述从一种状态转换到另一种状态的合法方式。&lt;br /&gt;
# 还需要提供受限生成过程中一个特别的过程，来定义子集合的层次，即使用基本机制建立起来更复杂的机制的过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''机制''' 机制是通过转换函数来定义的。如在游戏的例子，会在定义策略函数之前，先定义游戏的状态。类似地，对于一个机制来说，定义转换函数之前，要定义机制的状态。  &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{S_{1}, S_2, S_3, ...} 来表示状态的集合S，下标表示可能存在的状态。将当前机制的输入值和当前的状态作为转换函数f的初始参数，就可以生成机制的下一个状态。为了将可能的输入参数和可能的状态在机制中表示出来，会给每个输入分配一个下标，即输入 j就会得到一组相关的符号 I_i = { i_{j1}, i_{j2}, i_{j3}, ...}。其中，i_{jh}中的下标j表示输入j的一个可能取值，h指明了输入j的可能状态。例i_{j2}就是输入j的第2种可能的状态。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面定义描述机制中输入值的所有可能的组合集I为I_1,I_2,...,I_k的乘积，即 I = I_1 \times I_2 \times ... \times I_k。例如，有集合I_1 = {a, b , c}和 I_2= {x, y}，则 I = I_1 \times I_2 = {(a,x), (a,y), (b,x), (b,y), (c,x), (c,y)}。通过上述办法，转换函数f可以定义成如下的函数 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : I \times S  -&amp;gt; S,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
或者，按照定义展开 I，即&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : (I_1 \times I_2 \times ... \times I_k) \times S  -&amp;gt; S。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
还需要符号来表示时刻t的机制状态和输入状态。令 S(t)为t时刻机制的状态，I_j (t)为t时刻输入j的状态（输入值），那么机制的运动状态-机制在一段时间内的行为由f按如下公式确定：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
S(t+1) = f(I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t), S(t))。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f 根据机制在t时刻的状态S(t)的赋值和输入{I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t)}来决定机制在下一个瞬间时刻 (t+1)的状态S(t+1)。在输入组合序列 I(t), I(t+1),  ...,的影响下，反复使用函数f可以生成连续的状态，即机制的状态曲线。这种反复迭代也是生成过程的特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''相互作用和连接'''&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义中，最关心的是建立一个共同的基本的框架，以便能够在其中研究涌现的复杂性和展现涌现现象的各种例子，而这些现象则是由规则支配的实体相互作用产生得到。机制作为这些规则的表示形式，多个相似的机制相互作用时，涌现就会和'''生成的'''复杂性紧密联系在一起。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
在受限生成过程的定义是从对集合的选择开始的，这里的集合是由称为'''初始因子'''的机制'''F'''构成的。当受限生成过程用来对游戏建立模型时，如神经网络、元胞自动机或其他表现涌现的系统，初始因子就是被用来构成模型的基本元素。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
当一个机制的状态序列决定了另一个机制中的输入变量序列的值时，我们就说这两个机制相互'''连接'''。一旦选择了F，我们就将F中机制的片段相连构成一个相互作用的机制的网络。简言之，当选择初始因子F的一个集合，并将它们相互连接时，就可以获得一个特定的受'''限生成过程'''。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
令F是m个基本机制的小集合，这些基本机制由转换函数 f_1,f_2,...,f_m定义。F中的机制可能有不同的状态集，不同的输入个数以及对每个输入来说不同的字母表示。即使用如下方式表示 I_h = I_{h1} \times I_{h2} \times ... \times I_{h k(h)}。这个式子表示机制h可能的输入连接，其中k(h)表示机制h的输入个数。通过扩展，机制h的转换函数 f_h将变成如下形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f_h : I_h \times S_h -&amp;gt; S_h。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对受限生成过程加以定义后，如何使F中的机制相互作用仍然是一个待解决的问题。为了使两个机制能相互作用，其中一个机制的状态应当在一定程度上决定另外一个机制的输入值。因为这些机制有不同的状态集合和不同的输入字符，所以需要一个'''界面'''将机制的状态转换成另一个机制的合法输入。通过对F中机制的不同状态集取并集，可以定义界面函数，即 S= S_1 U ••• U S_m。通过形式化的表达，就能把S作为所有界面函数的初始值。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
对于这些不同的输入符号和状态集，我们必须将界面函数g_{ij}和每个机制i中的每个输入量j联系起来。也就是说对于一个和机制i连接的机制，先讲输入j作为该机制的初始值，然后通过连接该机制的状态，函数g_{ij}就可以为机制i生成输入j的合法值。于是，g_{ij}被赋予如下的表达形式&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
g_{ij} : S -&amp;gt; I_{ij}。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
我们说在任意时刻t，机制h与机制i的输入j相连接，&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
I_{ij}(t) = g_{ij}( S_h (t))&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
是指根据机制h在时刻t的状态S_h (t)，通过界面函数g，就可以确定在时刻t的输入j，而没有连接的输入则被认为是自由的。对于自由输入，每一时刻的值将由外部环境（受限生成过程的外部）提供。实际上，自由输入也被计算在整个受限生成过程中输入的总个数里。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
为了给受限生成过程提供一个完全的构造模型的空间，我们必须用不同的方法连接F中的机制片段。最简单的方法是确定一个更复杂的受限生成过程是如何从简单的受限生成过程创建的。下面将从最简单的受限生成过程，即一个单一的机制开始，然后再有步骤地达成我们的目标。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成。&lt;br /&gt;
# 假设$C$为已经建立的受限生成过程，且$C$中的机制$i$有一个自由输入$j$。将输入$j$与$C$中的某个其他机制$h$连接（在$C$中建立从$h$到$i$的新连接），就能得到新的受限生成过程$C^{'}$。&lt;br /&gt;
# 假设$C_1$和$C_2$为已经建立的受限生成过程，且$C_1$中的机制$i$有一个自己有输入$j$。将输入$j$与$C_2$中的某个其他机制$h$连接（这样，输入$j$就不再是自由的），就会得到一个新的受限生成过程$C^{&amp;lt;nowiki&amp;gt;''&amp;lt;/nowiki&amp;gt;}$。&lt;br /&gt;
# 通过以上三步，就可以建立所有以$F$为基础的受限生成过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立  参考文献：《隐秩序》《涌现（第7章）》&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29144</id>
		<title>受限生成过程</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29144"/>
		<updated>2022-03-15T04:04:17Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;br /&gt;
受限生成过程 constrained generating procedures (cgp's) 是一个范围很广的模型的精确描述，是遵循科学家常用的有直观逐步走向精确的研究方法的结果。 由于生成模型是动态的，所以称之为“过程”；支撑这个模型的机制“生成”了动态的行为；而是事先规定好的机制间的相互作用“约束”或“限制”了这种可能性。事实上，任何受限生成过程都能表现涌现特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
概括地说，对受限生成过程的理解包括以下四个步骤。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 机制 需要将规则的概念转换成机制的概念。正如规则之于游戏，规则之于物质系统一样，机制被用来定义系统中的元素。机制根据行为（或信息）作出反应，对输入进行处理并产生最终的输出行为（或信息）。&lt;br /&gt;
# 将定义把多种机制连接起来形成网络的方法，这些网络就是受限生成过程。由于很多模型都设计不止一种机制（如物理学中的不同基本粒子），为了运用这种方法进行说明，必须明确机制的行为是如何影响其他机制的。1）讨论&lt;br /&gt;
# 当这些机制连接起来，就会遇到类似于对策树的情况 - 由一些带约束条件的相互作用着的机制产生的所有可能性的集合。需要把这样的概念扩展到一般的系统。1）我们需要定义总的受限生成过程的状态，这个状态将由组成这个受限生成过程的状态决定。2）还需要将所有涉及将来可能性与受限生成过程有关的一切事物，提炼成被称为全局状态的一个单一实体。3）描述从一种状态转换到另一种状态的合法方式。&lt;br /&gt;
# 还需要提供受限生成过程中一个特别的过程，来定义子集合的层次，即使用基本机制建立起来更复杂的机制的过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''机制''' 机制是通过转换函数来定义的。如在游戏的例子，会在定义策略函数之前，先定义游戏的状态。类似地，对于一个机制来说，定义转换函数之前，要定义机制的状态。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{S_{1}, S_2, S_3, ...} 来表示状态的集合S，下标表示可能存在的状态。将当前机制的输入值和当前的状态作为转换函数f的初始参数，就可以生成机制的下一个状态。为了将可能的输入参数和可能的状态在机制中表示出来，会给每个输入分配一个下标，即输入 j就会得到一组相关的符号 I_i = { i_{j1}, i_{j2}, i_{j3}, ...}。其中，i_{jh}中的下标j表示输入j的一个可能取值，h指明了输入j的可能状态。例i_{j2}就是输入j的第2种可能的状态。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面定义描述机制中输入值的所有可能的组合集I为I_1,I_2,...,I_k的乘积，即 I = I_1 \times I_2 \times ... \times I_k。例如，有集合I_1 = {a, b , c}和 I_2= {x, y}，则 I = I_1 \times I_2 = {(a,x), (a,y), (b,x), (b,y), (c,x), (c,y)}。通过上述办法，转换函数f可以定义成如下的函数 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : I \times S  -&amp;gt; S,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
或者，按照定义展开 I，即&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : (I_1 \times I_2 \times ... \times I_k) \times S  -&amp;gt; S。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
还需要符号来表示时刻t的机制状态和输入状态。令 S(t)为t时刻机制的状态，I_j (t)为t时刻输入j的状态（输入值），那么机制的运动状态-机制在一段时间内的行为由f按如下公式确定：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
S(t+1) = f(I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t), S(t))。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f 根据机制在t时刻的状态S(t)的赋值和输入{I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t)}来决定机制在下一个瞬间时刻 (t+1)的状态S(t+1)。在输入组合序列 I(t), I(t+1),  ...,的影响下，反复使用函数f可以生成连续的状态，即机制的状态曲线。这种反复迭代也是生成过程的特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
'''相互作用和连接'''&lt;br /&gt;
下面将从最简单的受限生成过程，即一个单一的机制开始，然后再有步骤地达成我们的目标。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成。&lt;br /&gt;
# 假设$C$为已经建立的受限生成过程，且$C$中的机制$i$有一个自由输入$j$。将输入$j$与$C$中的某个其他机制$h$连接（在$C$中建立从$h$到$i$的新连接），就能得到新的受限生成过程$C^{'}$。&lt;br /&gt;
# 假设$C_1$和$C_2$为已经建立的受限生成过程，且$C_1$中的机制$i$有一个自己有输入$j$。将输入$j$与$C_2$中的某个其他机制$h$连接（这样，输入$j$就不再是自由的），就会得到一个新的受限生成过程$C^{&amp;lt;nowiki&amp;gt;''&amp;lt;/nowiki&amp;gt;}$。&lt;br /&gt;
# 通过以上三步，就可以建立所有以$F$为基础的受限生成过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立  参考文献：《隐秩序》《涌现（第7章）》&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29142</id>
		<title>受限生成过程</title>
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		<updated>2022-03-15T03:43:44Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;br /&gt;
受限生成过程 constrained generating procedures (cgp's) 是一个范围很广的模型的精确描述，是遵循科学家常用的有直观逐步走向精确的研究方法的结果。 由于生成模型是动态的，所以称之为“过程”；支撑这个模型的机制“生成”了动态的行为；而是事先规定好的机制间的相互作用“约束”或“限制”了这种可能性。事实上，任何受限生成过程都能表现涌现特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
概括地说，对受限生成过程的理解包括以下四个步骤。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 机制 需要将规则的概念转换成机制的概念。正如规则之于游戏，规则之于物质系统一样，机制被用来定义系统中的元素。机制根据行为（或信息）作出反应，对输入进行处理并产生最终的输出行为（或信息）。&lt;br /&gt;
# 将定义把多种机制连接起来形成网络的方法，这些网络就是受限生成过程。由于很多模型都设计不止一种机制（如物理学中的不同基本粒子），为了运用这种方法进行说明，必须明确机制的行为是如何影响其他机制的。1）讨论&lt;br /&gt;
# 当这些机制连接起来，就会遇到类似于对策树的情况 - 由一些带约束条件的相互作用着的机制产生的所有可能性的集合。需要把这样的概念扩展到一般的系统。1）我们需要定义总的受限生成过程的状态，这个状态将由组成这个受限生成过程的状态决定。2）还需要将所有涉及将来可能性与受限生成过程有关的一切事物，提炼成被称为全局状态的一个单一实体。3）描述从一种状态转换到另一种状态的合法方式。&lt;br /&gt;
# 还需要提供受限生成过程中一个特别的过程，来定义子集合的层次，即使用基本机制建立起来更复杂的机制的过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
机制 机制是通过转换函数来定义的。如在游戏的例子，会在定义策略函数之前，先定义游戏的状态。类似地，对于一个机制来说，定义转换函数之前，要定义机制的状态。 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{S_{1}, S_2, S_3, ...} 来表示状态的集合S，下标表示可能存在的状态。将当前机制的输入值和当前的状态作为转换函数f的初始参数，就可以生成机制的下一个状态。为了将可能的输入参数和可能的状态在机制中表示出来，会给每个输入分配一个下标，即输入 j就会得到一组相关的符号 I_i = { i_{j1}, i_{j2}, i_{j3}, ...}。其中，i_{jh}中的下标j表示输入j的一个可能取值，h指明了输入j的可能状态。例i_{j2}就是输入j的第2种可能的状态。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面定义描述机制中输入值的所有可能的组合集I为I_1,I_2,...,I_k的乘积，即 I = I_1 \times I_2 \times ... \times I_k。例如，有集合I_1 = {a, b , c}和 I_2= {x, y}，则 I = I_1 \times I_2 = {(a,x), (a,y), (b,x), (b,y), (c,x), (c,y)}。通过上述办法，转换函数f可以定义成如下的函数 &lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : I \times S  -&amp;gt; S,&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
或者，按照定义展开 I，即&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
f : (I_1 \times I_2 \times ... \times I_k) \times S  -&amp;gt; S。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
还需要符号来表示时刻t的机制状态和输入状态。令 S(t)为t时刻机制的状态，I_j (t)为t时刻输入j的状态（输入值），那么机制的运动状态-机制在一段时间内的行为由f按如下公式确定：&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
S(t+1) = f(I_1 (t), I_2 (t), ..., I_k (t), S(t))。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面将从最简单的受限生成过程，即一个单一的机制开始，然后再有步骤地达成我们的目标。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成。&lt;br /&gt;
# 假设$C$为已经建立的受限生成过程，且$C$中的机制$i$有一个自由输入$j$。将输入$j$与$C$中的某个其他机制$h$连接（在$C$中建立从$h$到$i$的新连接），就能得到新的受限生成过程$C^{'}$。&lt;br /&gt;
# 假设$C_1$和$C_2$为已经建立的受限生成过程，且$C_1$中的机制$i$有一个自己有输入$j$。将输入$j$与$C_2$中的某个其他机制$h$连接（这样，输入$j$就不再是自由的），就会得到一个新的受限生成过程$C^{&amp;lt;nowiki&amp;gt;''&amp;lt;/nowiki&amp;gt;}$。&lt;br /&gt;
# 通过以上三步，就可以建立所有以$F$为基础的受限生成过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
待建立  参考文献：《隐秩序》《涌现（第7章）》&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29138</id>
		<title>受限生成过程</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29138"/>
		<updated>2022-03-15T02:02:49Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;br /&gt;
受限生成过程 constrained generating procedures (cgp's) 是一个范围很广的模型的精确描述，是遵循科学家常用的有直观逐步走向精确的研究方法的结果。 由于生成模型是动态的，所以称之为“过程”；支撑这个模型的机制“生成”了动态的行为；而是事先规定好的机制间的相互作用“约束”或“限制”了这种可能性。事实上，任何受限生成过程都能表现涌现特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
概括地说，对受限生成过程的理解包括以下四个步骤。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 机制 需要将规则的概念转换成机制的概念。正如规则之于游戏，规则之于物质系统一样，机制被用来定义系统中的元素。机制根据行为（或信息）作出反应，对输入进行处理并产生最终的输出行为（或信息）。&lt;br /&gt;
# 将定义把多种机制连接起来形成网络的方法，这些网络就是受限生成过程。由于很多模型都设计不止一种机制（如物理学中的不同基本粒子），为了运用这种方法进行说明，必须明确机制的行为是如何影响其他机制的。1）讨论&lt;br /&gt;
# 当这些机制连接起来，就会遇到类似于对策树的情况 - 由一些带约束条件的相互作用着的机制产生的所有可能性的集合。需要把这样的概念扩展到一般的系统。1）我们需要定义总的受限生成过程的状态，这个状态将由组成这个受限生成过程的状态决定。2）还需要将所有涉及将来可能性与受限生成过程有关的一切事物，提炼成被称为全局状态的一个单一实体。3）描述从一种状态转换到另一种状态的合法方式。&lt;br /&gt;
# 还需要提供受限生成过程中一个特别的过程，来定义子集合的层次，即使用基本机制建立起来更复杂的机制的过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
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机制&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
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下面将从最简单的受限生成过程，即一个单一的机制开始，然后再有步骤地达成我们的目标。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成。&lt;br /&gt;
# 假设$C$为已经建立的受限生成过程，且$C$中的机制$i$有一个自由输入$j$。将输入$j$与$C$中的某个其他机制$h$连接（在$C$中建立从$h$到$i$的新连接），就能得到新的受限生成过程$C^{'}$。&lt;br /&gt;
# 假设$C_1$和$C_2$为已经建立的受限生成过程，且$C_1$中的机制$i$有一个自己有输入$j$。将输入$j$与$C_2$中的某个其他机制$h$连接（这样，输入$j$就不再是自由的），就会得到一个新的受限生成过程$C^{&amp;lt;nowiki&amp;gt;''&amp;lt;/nowiki&amp;gt;}$。&lt;br /&gt;
# 通过以上三步，就可以建立所有以$F$为基础的受限生成过程。&lt;br /&gt;
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待建立  参考文献：《隐秩序》《涌现（第7章）》&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
	<entry>
		<id>https://wiki.swarma.org/index.php?title=%E5%8F%97%E9%99%90%E7%94%9F%E6%88%90%E8%BF%87%E7%A8%8B&amp;diff=29137</id>
		<title>受限生成过程</title>
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		<updated>2022-03-15T02:02:37Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
&lt;hr /&gt;
&lt;div&gt;&lt;br /&gt;
w&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
受限生成过程 constrained generating procedures (cgp's) 是一个范围很广的模型的精确描述，是遵循科学家常用的有直观逐步走向精确的研究方法的结果。 由于生成模型是动态的，所以称之为“过程”；支撑这个模型的机制“生成”了动态的行为；而是事先规定好的机制间的相互作用“约束”或“限制”了这种可能性。事实上，任何受限生成过程都能表现涌现特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
概括地说，对受限生成过程的理解包括以下四个步骤。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 机制 需要将规则的概念转换成机制的概念。正如规则之于游戏，规则之于物质系统一样，机制被用来定义系统中的元素。机制根据行为（或信息）作出反应，对输入进行处理并产生最终的输出行为（或信息）。&lt;br /&gt;
# 将定义把多种机制连接起来形成网络的方法，这些网络就是受限生成过程。由于很多模型都设计不止一种机制（如物理学中的不同基本粒子），为了运用这种方法进行说明，必须明确机制的行为是如何影响其他机制的。1）讨论&lt;br /&gt;
# 当这些机制连接起来，就会遇到类似于对策树的情况 - 由一些带约束条件的相互作用着的机制产生的所有可能性的集合。需要把这样的概念扩展到一般的系统。1）我们需要定义总的受限生成过程的状态，这个状态将由组成这个受限生成过程的状态决定。2）还需要将所有涉及将来可能性与受限生成过程有关的一切事物，提炼成被称为全局状态的一个单一实体。3）描述从一种状态转换到另一种状态的合法方式。&lt;br /&gt;
# 还需要提供受限生成过程中一个特别的过程，来定义子集合的层次，即使用基本机制建立起来更复杂的机制的过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
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机制&lt;br /&gt;
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下面将从最简单的受限生成过程，即一个单一的机制开始，然后再有步骤地达成我们的目标。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成。&lt;br /&gt;
# 假设$C$为已经建立的受限生成过程，且$C$中的机制$i$有一个自由输入$j$。将输入$j$与$C$中的某个其他机制$h$连接（在$C$中建立从$h$到$i$的新连接），就能得到新的受限生成过程$C^{'}$。&lt;br /&gt;
# 假设$C_1$和$C_2$为已经建立的受限生成过程，且$C_1$中的机制$i$有一个自己有输入$j$。将输入$j$与$C_2$中的某个其他机制$h$连接（这样，输入$j$就不再是自由的），就会得到一个新的受限生成过程$C^{&amp;lt;nowiki&amp;gt;''&amp;lt;/nowiki&amp;gt;}$。&lt;br /&gt;
# 通过以上三步，就可以建立所有以$F$为基础的受限生成过程。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
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待建立  参考文献：《隐秩序》《涌现（第7章）》&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
	</entry>
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		<title>受限生成过程</title>
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		<updated>2022-03-14T06:03:29Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;The：&lt;/p&gt;
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&lt;br /&gt;
事实上，任何受限生成过程都能表现涌现特性。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
下面将从最简单的受限生成过程，即一个单一的机制开始，然后再有步骤地达成我们的目标。&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# 受限生成过程$C$可以由一个单一的机制 $f \in F$ 构成。&lt;br /&gt;
# 假设$C$为已经建立的受限生成过程，且$C$中的机制$i$有一个自由输入$j$。将输入$j$与$C$中的某个其他机制$h$连接（在$C$中建立从$h$到$i$的新连接），就能得到新的受限生成过程$C^{'}$。&lt;br /&gt;
# 假设$C_1$和$C_2$为已经建立的受限生成过程，且$C_1$中的机制$i$有一个自己有输入$j$。将输入$j$与$C_2$中的某个其他机制$h$连接（这样，输入$j$就不再是自由的），就会得到一个新的受限生成过程$C^{&amp;lt;nowiki&amp;gt;''&amp;lt;/nowiki&amp;gt;}$&lt;br /&gt;
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待建立  参考文献：《隐秩序》《涌现（第7章）》&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>The</name></author>
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