خیلی وقته که از من پرسیده میشه که اگر بخوایم یادگیری سیستمهای پیچیده رو شروع کنیم باید چیکار کنیم؟! آیا میشه بیرون از دانشگاه این کار رو انجام داد؟ یا اگر من رشتهم مثلا کیهانشناسی، آمار یا ریاضی هست برام مقدوره که یادبگیرم؟ خب جواب اینه: چرا که نه! اما اینکه یک راه خیلی خاص وجود داشته باشه، راستش وجود نداره. در حقیقت آدمهای مختلفی به این سوال طی سالهای گذشته جوابهای متنوعی دادن؛ مثلا مارک نیومن یکبار در مورد موضوعات مطرح و منابع موجود در Complex Systems: A Survey نوشته. با این حال سعی میکنم طرحی برای شروع یادگیری سیستمهای پیچیده در ادامه ترسیم کنم. از هرگونه نظر، انتقاد یا پیشنهاد از صمیم قلب استقبال میکنم، بهویژه از طرف متخصصان. راستی قبلتر نوشتهای با عنوان «چگونه یک فیزیکدان نظری خوب شویم؟» از خِراردوس توفت، نوبلیست، ترجمه کرده بودم.
اخیرا کتابی منتشر شده به اسم «مقدمهای بر نظریه سیستمهای پیچیده» که برای شروع سیستمهای پیچیده کتاب بدی نیست. مخصوصا فصلهای اولش!
پیشفرض این نوشته اینه که خواننده به حساب دیفرانسیل و انتگرال، معادلات دیفرانسیل و فیزیک پایه مسلط هست و علاقه شدیدی به ورود به حوزه بینرشتهای داره! اصلیترین پیشنیاز برای یادگیری سیستمهای پیچیده شهامت و حوصله کافی برای ورود به دنیایی تازه و هیجانانگیزه! اگر به دنبال کتابی هستین که حس کلی از «سیستمهای پیچیده» به شما بده نگاه کنید به کتاب «سیری در نظریه پیچیدگی» نوشته ملانی میچل با ترجمه رضا امیر رحیمی. همینطور کورس مقدماتی در Complexity Explorer وجود داره برای این که یک آشنایی کلی از سیستمهای پیچیده پیدا کنید.
لیستی که در ادامه اومده، بسته به هر موضوع، از ابتدایی به پیشرفته مرتب شده و تقریبا سعی کردم ترتیب معنیداری برقرار کنم. به این معنی که شما میتونید بهترتیب موضوعات مطرح شده یادگیری اونها رو شروع کنید و بسته به زمانی که دارین توی هر کدوم عمیق و عمیقتر بشین!
۱) جبر خطی و ماتریسها
برای شروع نیاز به مفاهیم و تکنیکهای جبرخطی دارین. باید بتونید با ماتریسها خوب کار کنید.
- کورس جبر خطی Vector and Matrix Algebra by Anthony D. Rhodes
- ویدیوهای Essence of linear algebra
- کورس و کتاب جبرخطی Gilbert Strang
۲) مکانیک کلاسیک
بخش زیادی از سیستمهای پیچیده توسط فیزیکدانان توسعه داده شده، پس باید با ادبیات ابتدایی فیزیک آشنا بشید!
- کورس مکانیک کلاسیک لنرد ساسکیند
- کتاب Introduction to Modern Dynamics – Chaos, Networks, Space and Time – David D. Nolte
۳) آمار، احتمال و فرایندهای تصادفی
ایدههای اصلی آمار و احتمال رو باید بدونید. یعنی هرکسی که در دنیای امروز زندگی میکنه باید بدونه!
- کتاب An Introduction to Random Vibrations, Spectral & Wavelet Analysis by D. E. Newland
- کتاب Probability Theory: The Logic of Science by E. T. Jaynes
- جزوه فرایندهای تصادفی دکتر کریمیپور
۴) فرکتالها و مفاهیم مقیاسی
- مقدمهای بر هندسه فرکتالی: ویدیو
- کتاب Scale: The Universal Laws of Growth, Innovation, Sustainability, and the Pace of Life in Organisms, Cities, Economies, and Companies by Geoffrey West
- کورس Fractals and Scaling by David Feldman
- این ویدیو رو ببینید:
۵) فیزیک آماری و پدیدههای بحرانی
مکانیک آماری رو خیلی خوب باید بدونید! از ایدههای ابتدایی تا مباحث پیشرفته. مدل آیزینگ رو خیلی جدی بگیرین!
- کورس مکانیک آماری لنرد ساسکیند
- کورس و کتاب فیزیک آماری ذرات، مهران کاردر
- کتاب Statistical Mechanics Entropy, Order Parameters, and Complexity by James P. Sethna
- کورس کوتاه Introduction to Renormalization by Simon DeDeo
- کتاب Lectures On Phase Transitions And The Renormalization Group by Nigel Goldenfeld
- کتاب David Tong: Lectures on Kinetic Theory
۶) دینامیک غیرخطی و آشوب
- کورس Introduction to Dynamical Systems and Chaos by David Feldman
- کورس و کتاب Nonlinear Dynamics and Chaos by Steven H. Strogatz
- کورس Nonlinear Dynamics: Mathematical and Computational Approaches by Liz Bradley
۷) شبکهها (علم شبکه)
- ویدیو «ظهور علم شبکه»
- مقاله مروری The shortest path to complex networks by S. N. Dorogovtsev and J. F. F. Mendes
- این ۴ ویدیو رو ببینند.
- کتاب علم شبکه باراباشی
- کتاب Networks: An Introduction by Mark Newman
- این ویدیو رو ببینید:
۸) روشها و تکنیکهای محاسباتی و شبیهسازی
- کورس پایتون برای همه
- کورس پایتون برای پژوهش
- کتاب Monte Carlo Simulation in Statistical Physics: An Introduction by Kurt Binder, Dieter W. Heermann
- کتاب Complex Network Analysis in Python by Dmitry Zinoviev
- کورس Introduction to Agent-Based Modeling by William Rand
۹) نظریه اطلاعات و محاسبه
- کورس Introduction to Computation Theory by Josh Grochow
- مقاله مروری A Mini-Introduction To Information Theory by Edward Witten
- کتاب Information, Physics, and Computation by Marc Mézard and Andrea Montanari
۱۰) نظریه بازیها
- کورس Game Theory I – Static Games by Justin Grana
- کورس Game Theory II- Dynamic Games by Justin Grana
- کتاب Strategy: An Introduction to Game Theory by Joel Watson
۱۱) یادگیری ماشین
- کورس Matrix Methods in Data Analysis, Signal Processing, and Machine Learning – Gilbert Strang
- کورس Fundamentals of Machine Learning by Brendan Tracey and Artemy Kolchinsky
- مقاله مروری A high-bias, low-variance introduction to Machine Learning for physicists
- ویدیو Bayesian Inference by Peter Green
به طور کلی، دورههای آموزشی Complexity Explorer رو دنبال کنید. موسسه سنتافه (سانتافه!) یک کورس مقدماتی روی پیچیدگی داره. همینطور پیشنهاد میکنم عضو کانال Complex Systems Studies در تلگرام بشین. فراموش نکنید که اینترنت پره از منابع خوب برای یادگیری ولی چیزی که کمه، همت! در آخر دیدن این ویدیو رو با زیرنویس فارسی پیشنهاد میکنم:
[…] […]
با سلام
سوالی که می پرسم به تاپیک ارتباطی نداره اما چون آخرین نوشته تون هست اینجا مطرح میکنم
من امسال کنکور دارم و می خوام فیزیک بخونم
می خواستم بپرسم دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان از نظر علمی در چه حدیه و وجهه ی بین المللی اش به چه صورته؟ ارزش داره اونجا رو انتخاب کنم ؟
در مقایسه با دانشگاه های تهران چی میشه گفت؟
خیلی ممنون
سلام.
دانشگاه تحصیلات تکمیلی زنجان یکی از بهترین دانشگاههای ایرانه و بعد از دانشگاههای برتر پایتخت به نظرم حتما ارزشش رو داره.
این نوشته رو حتما بخونید:
چهارسال فیزیک!
موفق باشین.
سلام
اقای کریمی من میخام از رشته ی مهندسی مواد متالورزی انصراف بدم و به رشته ی فیزیک یا فیزیک مهندسی برم
بنظر شما کدوم یک از این دو رشته واسه منی که عاشق تکنولوزی و صنایع نظامی هستم مناسبه؟
فیزیک مهندسی یا فیزیک؟
سلام. در ایران فرق چندانی بین فیزیک و فیزیک مهندسی یا مهندسی فیزیک وجود نداره و هیچ کدوم از این ها به طور مستقیم ربطی به صنایع نظامی ندارن.
سلام.
من رشته ام مهندسی بوده، تا مقطع ارشد هم رفتم. ولی همیشه احساس میکردم این چیزی نبوده که بخوام باشم.
من دامنه علائقم خیلی زیاده از ریاضی و فیزیک گرفته تا فلسفه، اقتصاد، زیست شناسی و … به نظرم این رشته بستری رو برای امثال من فراهم میکنه که بتونن علاقه مندی هاشون رو ارضا کنن. اینکه اگه پدیده ها رو بصورت بنیادی بررسی کنی مرز بین علوم مختلف از بین میره منو شگفت زده میکنه و فکر میکنم این کاری باشه که بخوام عمرمو صرفش کنم.
[…] […]
[…] […]
سلام اقاای کریمی
میشه لطفا یه کورس اینترنتی خوب برا امار و احتمال معرفی کنید
سلام برای آمار کلاس دکتر علیشاهی هست. و خب کورسهای خارجی برای آمار این هست از هاروارد. ولی من هنوز اینها رو ندیدم.
سلام
این مطلب برای من بسیار جذاب بود و با اینکه الان در فیلد حالت جامد دانشجوی دکترا هستم ولی سیستم های پیچیده زمینه ی کاری هست که بهش علاقه دارم و در اینباره ازتون کمک می خوام:
من هنوز به طور دقیق پروزه ام مشخص نشده اما می خواهم بدونم ایا میشه وجه مشترکی بین فیلد حالت جامد و سیستم های پیچیده پیدا کرد؟
اگر نه این پیشنهاد رو میکنید که من فیلدم رو عوض کنم؟
ممنون از وبسایت کاربدیتون
سلام.
Complex systems is an interdisciplinary field that generalizes the insights of condensed matter physics to a wide range of systems, from biological processes to macroeconomic cycles.
یه جوری میشه گفت که اتفاقا فیزیک ماده چگال نزدیکترین حوزه به سیستمهای پیچیده است.
توی همون مقاله مروری که اول متن بهش اشاره کردم میگه که:
A complex system is a system composed of many interacting parts, often called agents, which displays collective
behavior that does not follow trivially from the behaviors of the individual parts. Examples include condensed
matter systems, ecosystems, stock markets and economies, biological evolution, and indeed the whole of human
society. Substantial progress has been made in the quantitative understanding of complex systems, particularly
since the 1980s, using a combination of basic theory, much of it derived from phyics, and computer simulation.
سیستمهای اسپینی یکی از جاهای نزدیک هست. مثلا مسئله spin-glass جزو مسائل مطرح و معروف هست.
این لینکها رو ببینید:
https://www.ph.ed.ac.uk/icmcs
https://www.lanl.gov/org/ddste/aldsc/theoretical/physics-condensed-matter-complex-systems/index.php
https://lsa.umich.edu/physics/research/condensed-matter-physics-and-complex-systems.html
https://www.amazon.com/Why-More-Different-Philosophical-Collection/dp/3662439107
[…] […]
سلام آقای کریمی
من رشتم اقتصاد هست و در حال حاضر در حال تحصیل در مقطع کارشناسی هستم. چند تا سوال از خدمتتون داشتم که ممنون میشم اگه جواب بدین.
یکی از سوالام اینه که این علم چقدر به اقتصاد مرتبطه؟ ویدیویی که تازه قرار داده بودین رو دیدم ولی اونجا بیشتر در مورد بازارهای سهام بحث می شد; می خواستم بدونم توی بقیه فیلد های اقتصادی چقدر این نظریات کاربرد دارن؟ و با توجه به اینکه من رشتم نه مهندسیه و نه علوم پایه (توی دوره کارشناسی ریاضیات سطح پایین و فیزیک هیچی ارائه نمی شه)، چقدر شانس دارم که توی سیستم های پیچیده به جایگاهی برسم؟ جایگاه منظورم اینه که بتونم مخصوصا توی اقتصاد، با این دید (دید سیستم های پیچیده) حرفی برای گفتن داشته باشم؟
بسیار ممنونم
سلام. به نظرم خوبه که با دکتر حسینی صحبت یا مکاتبه کنید:
http://facultymembers.sbu.ac.ir/hosseiny/
سلام آقای کریمی
کدوم دانشگاه ها تو ایران تو سیستم های پیچیده قوی کار میکنن
برای ارشد فیزیک ماده چگال بهتره یا سامانه های پیچیده
سوال آخر این که تا چه حد این گرایش تو ایران برا مقاله دادن جای کار داره
ممنون
سلام. این لیست (هنوز کامل نشده) کسایی رو نشون میده که توی استانهای مختلف روی سیستمهای پیچیده کار میکنند:
https://ccnsd.ir/people/icss/
[…] […]
[…] […]
سلام روزتون بخیر
من کارشناسی فیزیک هسته ای خوندم
و الان برای انتخاب گرایش ارشد میخوام ببینم اگر بخوام برای دکترا در کشور دیگه بایوفیزیک بخونم ارشد سیستم های پیچیده بخونم یا ماده چگال؟
سلام. هر چی دوست دارین بخونید 🙂
[…] […]
سلام.
میخواستم بدونم به نظرتون از سمت و دید شاخه علوم کامپیوتر چجوری میشه به سیستم پیچیده پرداخت؟
من ترم ۲ علوم کامپیوتر هستم، ولی خب بیشتر دورههای معرفی شده در این پست مربوط به فیزیک بود.
به نظرتون اگه بخوام تو این راه قدم بذارم از الان، چیکار باید بکنم؟ حتما باید فیزیک رو فوقالعاده یاد بگیرم یا با دانش بیشتر در علوم کامپیوتر و دید کلیای از فیزیک هم این کار شدنیه؟
خیلی خیلی ممنونم.
سلام. مثلا نگاه کنید به این گروه و کارهایی که انجام میدن.
اینم ببینید.
موضوعات کتاب «سیری در نظریه پیچیدگی» هم نگاه کنید. نویسنده این کتاب یک علومکامپیوتریه!
واقعا ممنونم. خیلی لطف کردین.
سلام وقتتون بخیر
ببخشید من فارغ التحصیل فیزیک هستم و علاقه اصلی من کیهانشناسی هست. ولی از طرفی به فلسفه و جامعه شناسی هم علاقه زیادی دارم . به نظرتون اگه گرایش سیستم های پیچیده رو انتخاب کنم و به صورت بین رشته ای بین کیهانشناسی و سیستم های پیچیده کار کنم میتونم موفق تر باشم یا اگه کیهانشناسی بخونم؟
سلام. نمیدونم راستش! به خیلی چیزهایی دیگه هم بستگی داره؛ فقط به علاقه نیست. مهارتها و دانش هم مهمه.
سلام. آیا تا کنون رابطه ای میان کوانتوم و سیستمهای پیچیده نقطه مشترکی یافت شده است. یا دیدگاهی هر چند فلسفی که معتقد به نوعی رابطه میان اینها باشد وجود دارد. با توجه به اینکه هر دو طبیعت احتمالاتی غیر قابل پیش بینی دارند و امار و شاید هندسه فرکتال نقطه مشترک انها هم باشد. ممنون
سلام. فکر کنم آره!
سلام عباس، کوانتوم کو؟؟
سلام .
ببخشید کوانتوم چقدر سامانه های نقش داره ؟ من خیلی به سامانه های پیچیده علاقه دارم اما وقتی از دیگران میپرسم میگن خیلی سخت هست و در این شاخه به یه انتگرال های پیچیده کوانتومی بر میخوری ک هیچکس جز اساتید نمیتونه حل کنه .
ایا شما هم با این حرف موافق هستید ؟ (چند درصد )
سلام. والا حرف عجیبی به نظر میرسه. این که کلا یه سری انتگرال رو فقط اساتید میتونن حل کنن حرف خندهدار و غیرواقعی هست. یعنی بزرگنمایی الکیه.
سیستمهای پیچیده میتونن اصلا کوانتومی نباشن و نیازی به مکانیک کوانتومی برای درکشون نیست.
سلام ممنون از مطلب مفیدتون
نظری راجع به کتاب ” نظریه سیستم های پیچیده – شروین وکیلی” ندارید؟
سلام. نه نخوندمش.