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'''自组织 Self-organization'''，（在社会科学中）也被称为自发秩序，是指一种起源于初始无序系统的部分元素之间的局部相互作用、所产生出某种形式的整体秩序的过程。当有足够的能量可用时，该过程可以是自发的，不需要任何外部个体 agent进行控制。它通常是由看似随机的波动触发，并由正反馈放大。最终形成的自组织是完全分散的，分布在系统的所有组件中。因此，自组织通常是健壮的，能够生存下来或者自我修复严重的干扰。混沌理论从混乱的不可预测的海洋中形成可预测的孤岛的角度讨论了自组织。

'''自组织 Self-organization'''，（在社会科学中）也被称为自发秩序，是指一种起源于初始无序系统的部分元素之间的局部相互作用、所产生出某种形式的整体秩序的过程。当有足够的能量可用时，该过程可以是自发的，不需要任何外部个体 agent进行控制。它通常是由看似随机的波动触发，并由正反馈放大。最终形成的自组织是完全分散的，分布在系统的所有组件中。因此，自组织通常是健壮的，能够生存下来或者自我修复严重的干扰。混沌理论讨论的自组织，如同无序、不可预测的大海中的确定性孤岛。

自组织发生在物理，化学，生物，机器人和认知系统等许多领域。自组织的例子包括结晶，流体的热对流，化学振荡，动物种群，神经回路。

自组织发生在物理，化学，生物，机器人和认知系统等许多领域。自组织的例子包括结晶，流体的热对流，化学振荡，动物种群，神经回路。

自组织是在非均衡 non-equilibrium 过程的物理学和化学反应中被发现的，通常将其描述为自组装 self-assembly。在生物学中，从分子到生态系统，这一概念已被证明是有效的。 在自然科学和社会科学（例如经济学或人类学）的许多其他学科的文献中也出现了自组织行为的引证。在诸如元胞自动机 cellular automata 这样的数学系统中也观察到了自组织。自组织是与涌现 emergence 概念相关的一个例子。

自组织是在'''非均衡（Non-equilibrium）'''过程的物理学和化学反应中被发现的，通常将其描述为'''自组装（Self-assembly）'''。在生物学中，从分子到生态系统，这一概念已被证明是有效的。 在自然科学和社会科学（例如经济学或人类学）的许多其他学科的文献中也出现了自组织行为的引证。在诸如'''元胞自动机（Cellular automata）'''这样的数学系统中也观察到了自组织。自组织是与'''涌现（Emergence）'''概念相关的一个例子。

自组织依赖于四个基本要素：

自组织依赖于四个基本要素：

*强烈的动态非线性，通常但不必然涉及正反馈和负反馈

*强烈的动态非线性，通常但不必然涉及正反馈和负反馈

*探索与开发的平衡

*探索与开发的平衡

*多重互动

*多重互动

*能量的可用性（以克服熵增 entropy或无序的自然趋势）

*能量的可用性（以克服'''熵增（Entropy）'''或无序的自然趋势）

==原理==

==原理==

控制论专家威廉·罗斯·阿什比在1947年提出了自组织 self-organization的初始原理，它指出任何确定性动态系统都会自动演变成一个均衡状态，这种均衡状态可以描述为一个在盆地周围环绕状态 basin of surrounding states的吸引子 attractor。一旦到达那里，系统的进一步演化就被约束以保持在吸引子中。这种约束代表了其组成元素或子系统之间相互依赖或协调的某种形式。用阿什比的话来说，每个子系统都适应了所有其他子系统形成的环境。

控制论专家威廉·罗斯·阿什比（W. Ross Ashby）在1947年提出了'''自组织（Self-organization）的初始原理，它指出任何确定性动态系统都会自动演变成一个均衡状态，这种均衡状态可以描述为一个在盆地周围环绕状态的'''吸引子（attractor）'''。一旦到达那里，系统的进一步演化就被约束以保持在吸引子中。这种约束代表了其组成元素或子系统之间相互依赖或协调的某种形式。用阿什比的话来说，每个子系统都适应了所有其他子系统形成的环境。

控制论专家海因茨·冯·福斯特 Heinz von Foerster 于1960年提出了“ 从噪声中获得秩序 order from noise ” 的原理。该原理指出，自组织是由随机扰动（“噪声”）促进的，该随机扰动使系统在其状态空间中探索各种状态。这增加了系统到达“强”或“深”吸引子池中的机会，然后系统会迅速进入吸引子本身。生物物理学家亨利·阿特兰 Henri Atlan 通过提出“ 噪声带来的复杂性 complexity from noise （法语 le principe de complexité par le bruit）” 原理发展了这一概念，该原理首见于1972年出版的《L'organisation biologique et lathéoriede l'information》，然后是1979年出版的《Entre le cristal et lafumée》。热力学家伊利亚·普里戈吉因 Ilya Prigogine 提出了类似的原则，即“波动带来有序 order through fluctuations” 或“混乱带来有序 order out of chaos”。它也应用在用于解决问题和机器学习的模拟退火方法中。

控制论专家海因茨·冯·福斯特（Heinz von Foerster）于1960年提出了“ 从噪声中获得秩序（Order from noise）” 的原理。该原理指出，自组织是由随机扰动（“噪声”）促进的，该随机扰动使系统在其状态空间中探索各种状态。这增加了系统到达“强”或“深”吸引子池中的机会，然后系统会迅速进入吸引子本身。生物物理学家亨利·阿特兰 Henri Atlan 通过提出“ 噪声带来的复杂性（Complexity from noise，法语 le principe de complexité par le bruit）” 原理发展了这一概念，该原理首见于1972年出版的《L'organisation biologique et lathéoriede l'information》，然后是1979年出版的《Entre le cristal et lafumée》。热力学家伊利亚·普里戈吉因 Ilya Prigogine 提出了类似的原则，即“波动带来有序（Order through fluctuations）” 或“混乱带来有序（Order out of chaos）”。它也应用在用于解决问题和机器学习的模拟退火方法中。

==历史演变==

==历史演变==

系统动态演化可以导致其组织增加的想法由来已久。像德谟克里特（Democritus ）和卢克雷修斯（Lucretius）之类的古代原子论者认为，一种有计划的智能（a designing intelligence）对于在自然界中创造秩序是不必要的，他们认为，只要有足够的时间、空间和物质，秩序就会自动产生。

系统动态演化可以导致其组织增加的想法由来已久。像德谟克里特（Democritus ）和卢克雷修斯（Lucretius）之类的古代原子论者认为，一种有计划的智能对于在自然界中创造秩序是不必要的，他们认为，只要有足够的时间、空间和物质，秩序就会自动产生。

哲学家勒内·笛卡尔 RenéDescartes 在其1637 年《方法论》的第五部分中假设性提出了自我组织 selft-organization的概念。他在未发表的作品“世界”中详细阐述了这个想法。

哲学家勒内·笛卡尔（RenéDescartes）在其1637 年《方法论》的第五部分中假设性提出了'''自我组织（selft-organization）'''的概念。他在未发表的作品“世界”中详细阐述了这个想法。

依曼纽尔·康德 Immanuel Kant 在他的1790年《审判批判》中使用了“自组织化 selft-onganizing”一词，他认为只有存在这样的实体——其各个部分或“器官 organs”同时是终点和手段时——才是有意义的概念。这样的器官系统一定能够像拥有自己的思想一样行事，也就是说，它能够自我支配。

依曼纽尔·康德 Immanuel Kant 在他的1790年《审判批判》中使用了'''“自组织化 selft-onganizing”'''一词，他认为只有存在这样的实体——其各个部分或“器官（organs）”同时是终点和手段时——才是有意义的概念。这样的器官系统一定能够像拥有自己的思想一样行事，也就是说，它能够自我支配。

“在这样的天然产物中，其每一个部件都因其他剩余部件的存在而存在，也可以说它的存在是为了其他部件和整个整体，这是作为一种手段，或器官……该部件必须是可以产生其他部件的器官——因此每个部件都会相互产生其他部件……只有在这些条件和关系下，这样的产物才能成为一个系统的和自组织的存在，而且因此才能被称为一个物理结束。”

''“在这样的天然产物中，其每一个部件都因其他剩余部件的存在而存在，也可以说它的存在是为了其他部件和整个整体，这是作为一种手段，或器官……该部件必须是可以产生其他部件的器官——因此每个部件都会相互产生其他部件……只有在这些条件和关系下，这样的产物才能成为一个系统的和自组织的存在，而且因此才能被称为一个物理结束。”''

萨迪·卡诺 Sadi Carnot（1796-1832）和鲁道夫·克劳修斯 Rudolf Clausius（1822-1888）在19世纪发现了热力学第二定律。它指出：总的熵，有时被理解为无序，在一个孤立的系统中总会随着时间而增加。这意味着，如果没有外部联系降低系统中其他部位的有序 order（例如，通过消耗电池的低熵能量来扩散高熵热），那么系统无法自发地增加有序 order。

萨迪·卡诺（Sadi Carnot，1796-1832）和鲁道夫·克劳修斯（Rudolf Clausius，1822-1888）在19世纪发现了热力学第二定律。它指出：总的熵，有时被理解为无序，在一个孤立的系统中总会随着时间而增加。这意味着，如果没有外部联系降低系统中其他部位的'''有序（order）'''（例如，通过消耗电池的低熵能量来扩散高熵热），那么系统无法自发地增加'''有序（order）。

18世纪的思想家试图理解“形式的普遍定律 universal laws of form”，以解释观察到的生物体形式。这个想法与拉马克主义 Lamarckism 联系在一起，并声名狼藉，直到20世纪初 D'Arcy Wentworth Thompson（1860–1948）试图复兴它。

18世纪的思想家试图理解“形式的普遍定律（universal laws of form）”，以解释观察到的生物体形式。这个想法与'''拉马克主义（Lamarckism）'''联系在一起，并声名狼藉，直到20世纪初 D'Arcy Wentworth Thompson（1860–1948）试图复兴它。

精神病学家和工程师罗斯·阿什比 W. Ross Ashby 于1947年向当代科学引入了“自组织 self-organizing”一词。控制论学者冯·福斯特 Heinz von Foerster，戈登·帕斯克 Gordon Pask，斯塔福德·比尔 Stafford Beer采纳了这一概念，冯·福斯特于1960年6月在伊利诺伊大学阿勒顿公园组织了一次有关“自组织原理 The Principles of Self-Organization”的会议，该会议引发了一系列关于自组织系统的会议。诺伯特·维纳 Norbert Wiener在他的《控制论》第二版中提出了这个想法：《动物与机器中的控制与通讯》（1961）。

精神病学家和工程师 Ashby 于1947年向当代科学引入了'''“自组织 self-organizing”'''一词。控制论学者 Heinz von Foerster，戈登·帕斯克（Gordon Pask），斯塔福德·比尔（Stafford Beer）采纳了这一概念，Heinz von Foerster于1960年6月在伊利诺伊大学阿勒顿公园组织了一次有关“自组织原理（The Principles of Self-Organization）”的会议，该会议引发了一系列关于自组织系统的会议。诺伯特·维纳 Norbert Wiener在他的《控制论》第二版中提出了这个想法：《动物与机器中的控制与通讯》（1961）。

自组织 Self-organization与60年代的一般系统理论相关，但是直到物理学家 Hermann Haken等人和复杂系统的研究者从更大范围采纳了这一概念才在科学文献中变得司空见惯起来，这些范围包括宇宙学家埃里希•詹茨 Erich Jantsch，耗散系统的化学，具备系统思维（兴起于1980年代圣塔菲学院 Santa Fe Institute和1990年代复杂适应系统）的自生  autopoiesis机制的生物学和社会学领域，以及如今受根茎网络理论 rhizomatic network theory 深刻影响而出现的颠覆性技术。

'''自组织（Self-organization）'''与60年代的一般系统理论相关，但是直到物理学家 Hermann Haken等人和复杂系统的研究者从更大范围采纳了这一概念才在科学文献中变得司空见惯起来，这些范围包括宇宙学家埃里希•詹茨（Erich Jantsch），耗散系统的化学，具备系统思维（兴起于1980年代圣塔菲学院 Santa Fe Institute和1990年代复杂适应系统）的'''自生（autopoiesis）'''机制的生物学和社会学领域，以及如今受'''根茎网络理论（rhizomatic network theory）深刻影响而出现的颠覆性技术。

在2008-2009年，'''引导式自组织（guided self-organization）'''的概念开始形成。这种方法旨在针对特定目的调整自组织，以便动态系统可以达到特定的吸引子 attractors或结果。这种调整通过限制系统组件之间的局部相互作用，而不是依靠一种明确的控制机制或全局设计蓝图，来限制复杂系统中的自组织过程。通过将任务无关的全局目标与任务相关的对局部相互作用的约束相结合，可以实现预期的结果，例如增加由此带来的内部结构和/或功能。

在2008-2009年，'''引导式自组织（guided self-organization）'''的概念开始形成。这种方法旨在针对特定目的调整自组织，以便动态系统可以达到特定的'''吸引子（attractors）'''或结果。这种调整通过限制系统组件之间的局部相互作用，而不是依靠一种明确的控制机制或全局设计蓝图，来限制复杂系统中的自组织过程。通过将任务无关的全局目标与任务相关的对局部相互作用的约束相结合，可以实现预期的结果，例如增加由此带来的内部结构和/或功能。

===物理===

===物理===

物理学中的自组织现象包括相变 phase transitions和自发对称性破缺  spontaneous symmetry breaking，例如自发磁化  spontaneous magnetization ，经典物理学中的晶体生长，激光，超导和量子物理学的玻色-爱因斯坦凝聚 Bose–Einstein condensation。它在动力学系统，摩擦学，自旋泡沫系统 spin foam systems和环量子引力 loop quantum gravity的自组织临界 self-organized criticality中被发现，也在河流盆地和三角洲，枝晶凝固 dendritic solidification（雪花）和湍流结构 turbulent structure中被发现。

物理学中的自组织现象包括'''相变（phase transitions）'''和'''自发对称性破缺（spontaneous symmetry breaking）'''，例如'''自发磁化（spontaneous magnetization）''' ，经典物理学中的晶体生长，激光，超导和量子物理学的'''玻色-爱因斯坦凝聚（Bose–Einstein condensation）'''。它在动力学系统，摩擦学，'''自旋泡沫系统（spin foam systems）'''和'''环量子引力（loop quantum gravity）'''的'''自组织临界（self-organized criticality）'''中被发现，也在河流盆地和三角洲，'''枝晶凝固（dendritic solidification（雪花））'''和'''湍流结构 （turbulent structure）'''中被发现。

===化学===

===化学===