[S02]054 网络与复杂性

一、蚂蚁的网络世界

1、蚁后是雌蚁，他们从蚁窝中飞出以千分之几的存活率在其他地方开辟新的蚁窝后，自己就从雌蚁变成了蚁后，身体逐渐增大，变成工蚁的几百倍，寿命可以超过30年，而工蚁是一种没有发育完全的雌蚁，寿命只有3-5年。

2、蚁后自从开始产卵后就居住在蚁窝中一栋大房子里，她此后的一生也不会出屋一步，她无法了解外界世界，无法对其他蚂蚁发号施令，一生的任务只有吃饭和产卵，“蚁后”的称号一点没有尊严，完整是一台生育机器，一个生育奴隶。

3、工蚁的数量占蚁窝所有蚂蚁的70%以上，他们承担整个蚁窝的维持工作，他们的工种分四类，窝内蚁，清洁工，建筑工，侦察兵，搬运工。

4、工蚁的工种存在优先级，窝内蚁＜清洁工＜建筑工＜侦察兵＜搬运工，下一级工种的蚂蚁经过一段时间可以升级到上一个工种，升级后就不会再降级。当某一工作量猛增后，下一级工人会放下当前工作协助上一级工人一起劳动。搬运工负责搬运食物，等级最高，即便其他工作需要人手，他们闲下来也不会帮忙。

5、蚂蚁通过头上的触角交换费尔蒙，这是一种信息素，蚂蚁只通过他旁边的蚂蚁了解蚁窝的信息，这里没有指令处理中心，也没有哪个蚂蚁是总司令。蚂蚁世界的信息网络是单个个体的互相连接形成的。

二、不一样的网络思维

1、“网络思维”最早是由两篇物理学领域的论文引发的，当时《小世界网络的集体动力学》和《随机网络中标度的涌现》，一篇发在natrue上一篇发在science上，引起了很多科学家的关注。

2、“六度分割”理论说人和人之间距离不超过6个人，原本是一个普通的研究，后来被各种营销课程当素材，篡改其中数据、结论、增加自己的臆断，最终变了味儿。这个研究是一九五几年做的，当年研究中有大量信件转手次数远超过6次，还有更大量信件根本没有被收到。

3、网络思维重视个体间的关联，比如人与芥菜都有23000个基因，但是人的复杂性远超过芥菜，一种观点认为，人的复杂体现在基因关联远超过芥菜。

三、小世界网络

1、在一个网络中，随机把5%的短程连接改成长程连接后，平均路径长度会大幅下降，增加网络内消息传递效率。这就是小世界网络，它最早发源于1999年《物理评论快报》上。

2、生活中的人际关系网就类似小世界网络，这里大部分人拥有较少的交际关系，少数人拥有大量交往关系，他们的存在让信息交流效率提高。

3、自然界出现小世界网络的原因：有高效传递消息的刚需+维护长程连接的高成本。所以最终只有少数大节点。

4、工程类网络就在研究小世界性，比如电网和互联网，都需要尽量短的走完路径，这样可以节省变压器、变电站、路由器等设备，减少延迟和线上损耗。这些网络结构因为是我们一手搭建起来的，所以更加符合数学模型。

5、小世界网络的脆弱体现在大节点失效上，如果有人蓄意破坏大节点，网络会陷入瘫痪。

四、无尺度网络

1、无尺度网络和小世界网络有一点相似：都存在少数大节点，但无尺度网络从任意尺度看，大节点所占比例都是相同的，这个比例结构上的自相似和图形上的分形结构很像，分形结构是图形上的自相似嵌套，无尺度网络是比例上的自相似嵌套。

2、无尺度网络更加坚韧，随机选取一些节点删除后整个网络的属性和重要参数不会大幅改变，因为总有小一些的节点承担这些负担。

3、互联网上的网站，入链接数量呈现无尺度网络特征，这个发现最早引起了谷歌创始人的注意，他们通过分析每个页面入链接的特征矩阵，为搜索结果排序提出了新的算法，大大超越了上一代以关键词分类为基础的搜索结果排序法。

五、复杂结构中的网络

1、生物代谢网络中把反应物和生成物当做节点，把反应当做连接关系，发现这个网络也呈现无尺度网络特征，从微生物到哺乳类动物的新陈代谢反应物和生成物存在几个大节点，他们是磷酸、果糖、葡萄糖这样的东西。因为这些物质在地球上有合理的稳定性和活跃性。保证长程连接的存在。

2、疾病传播中感染者和被感染者当做节点，传染当做连接关系，这个网络也符合无尺度网络特征，预防艾滋病的新思路是控制大节点，增加平均路径长度，提高了传染门槛，再辅以全民防控，效果非常好。

六、对网络思维的质疑和否定

1、复杂性研究的开创地，最有发言权的圣塔菲研究所的研究员表示：无尺度网络被滥用，这是一种对踏实作研究的人的侮辱。

2、现实生活中难有符合网络数学模型的。现实生活中的连接有强弱之分，被当做节点的个体有类型之别，自相似嵌套也不严格相似，甚至嵌套只有3-4层，根本谈不上分形。

3、不少营销类培训利用熵、非线性、小世界性、无尺度网络等名词作噱头，身披科学外衣宣传伪科学，更应该提高警惕。