رفتن به نوشته‌ها

یادگیری «سیستم‌های پیچیده» رو از کجا و چه‌طور آغاز کنیم؟!

منتشر شده توسط عباس ریزی در 13/05/2018

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!

کتاب مقدمه‌ای بر نظریه سیستم‌های پیچیده

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.

  1. کورس جبر خطی Vector and Matrix Algebra by Anthony D. Rhodes
  2. ویدیوهای Essence of linear algebra
  3. کورس و کتاب جبرخطی Gilbert Strang
این کتاب با نگاهی جدید به مکانیک کلاسیک، به موضوعات مورد نیاز برای سیستم‌های پیچیده می‌پردازد.

۲) مکانیک کلاسیک

بخش زیادی از سیستم‌های پیچیده توسط فیزیک‌دانان توسعه داده شده، پس باید با ادبیات ابتدایی فیزیک آشنا بشید!

  1. کورس مکانیک کلاسیک لنرد ساسکیند
  2. 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!

  1. کتاب An Introduction to Random Vibrations, Spectral & Wavelet Analysis by D. E. Newland
  2. کتاب Probability Theory: The Logic of Science by E. T. Jaynes
  3. جزوه فرایندهای تصادفی دکتر کریمی‌پور

۴) فرکتال‌ها و مفاهیم مقیاسی

  1. مقدمه‌ای بر هندسه فرکتالی: ویدیو
  2. کتاب Scale: The Universal Laws of Growth, Innovation, Sustainability, and the Pace of Life in Organisms, Cities, Economies, and Companies by Geoffrey West
  3. کورس Fractals and Scaling by David Feldman
  4. 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!

  1. کورس مکانیک آماری لنرد ساسکیند
  2. کورس و کتاب فیزیک آماری ذرات، مهران کاردر
  3. کتاب Statistical Mechanics Entropy, Order Parameters, and Complexity by James P. Sethna
  4. کورس کوتاه  Introduction to Renormalization by Simon DeDeo
  5. کتاب Lectures On Phase Transitions And The Renormalization Group by Nigel Goldenfeld
  6. کتاب David Tong: Lectures on Kinetic Theory

    کتاب دینامیک غیرخطی و آشوب استیون استروگتز به همراه ویدیوهای کلاس درسش یکی از بهترین منابع یادگیری دینامیک غیرخطی است.

۶) دینامیک غیرخطی و آشوب

  1. کورس Introduction to Dynamical Systems and Chaos by David Feldman
  2. کورس و کتاب Nonlinear Dynamics and Chaos by Steven H. Strogatz
  3. کورس Nonlinear Dynamics: Mathematical and Computational Approaches by Liz Bradley

۷) شبکه‌ها (علم شبکه)

  1. ویدیو «ظهور علم شبکه»
  2. مقاله مروری The shortest path to complex networks by S. N. Dorogovtsev and J. F. F. Mendes
  3. این ۴ ویدیو رو ببینند.
  4. کتاب علم شبکه باراباشی
  5. کتاب Networks: An Introduction by Mark Newman
  6. این ویدیو رو ببینید:

۸) روش‌ها و تکنیک‌های محاسباتی و شبیه‌سازی

  1. کورس پایتون برای همه
  2. کورس پایتون برای پژوهش
  3. کتاب Monte Carlo Simulation in Statistical Physics: An Introduction by Kurt Binder, Dieter W. Heermann
  4. کتاب Complex Network Analysis in Python by Dmitry Zinoviev
  5. کورس Introduction to Agent-Based Modeling by William Rand

۹)  نظریه اطلاعات و محاسبه

Self-contained, precise. Numerous examples and exercises make it a valuable teaching book
Builds a bridge between physics of glasses and computer science problems
  1. کورس Introduction to Computation Theory by Josh Grochow
  2. مقاله مروری A Mini-Introduction To Information Theory by Edward Witten
  3. کتاب Information, Physics, and Computation by Marc Mézard and Andrea Montanari

۱۰) نظریه بازی‌‌ها

  1. کورس Game Theory I – Static Games by Justin Grana
  2. کورس Game Theory II- Dynamic Games by Justin Grana
  3. کتاب Strategy: An Introduction to Game Theory by Joel Watson

۱۱) یادگیری ماشین

  1. کورس Matrix Methods in Data Analysis, Signal Processing, and Machine Learning – Gilbert Strang
  2. کورس Fundamentals of Machine Learning by Brendan Tracey and Artemy Kolchinsky
  3. مقاله مروری A high-bias, low-variance introduction to Machine Learning for physicists
  4. 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:

منتشر شده در اهداف سیتپورسیستم‌های پیچیدهشبکه‌های پیچیده

نظر

  2. امیررضا امیررضا

    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

    # 11/06/2018 پاسخ
    • عباس کریمی عباس کریمی

      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.

      # 11/06/2018 پاسخ
  3. احمدرضایی احمدرضایی

    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؟

    # 14/07/2018 پاسخ
    • عباس کریمی عباس کریمی

      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.

      # 14/07/2018 پاسخ
  4. مسعود احمدی مسعود احمدی

    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.

    # 23/08/2018 پاسخ
  7. رامین رامین

    سلام اقاای کریمی
    میشه لطفا یه کورس اینترنتی خوب برا امار و احتمال معرفی کنید

    # 20/03/2019 پاسخ
  8. فریما فریما

    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

    # 18/04/2019 پاسخ
  10. علیرضا علیرضا

    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

    # 15/06/2019 پاسخ
  11. سجاد سجاد

    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

    # 11/07/2019 پاسخ
  14. زهره زهره

    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؟

    # 06/09/2020 پاسخ
  16. علیرضا علیرضا

    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.

    # 29/06/2021 پاسخ
  17. شبنم شبنم

    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؟

    # 15/08/2021 پاسخ
    • عباس ک. ریزی عباس ک. ریزی

      سلام. نمی‌دونم راستش! به خیلی چیزهایی دیگه هم بستگی داره؛ فقط به علاقه نیست. مهارت‌ها و دانش‌ هم مهمه.

      # 15/08/2021 پاسخ
  18. صادقی صادقی

    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

    # 11/10/2021 پاسخ
  20. maria maria

    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 )

    # 08/02/2022 پاسخ
    • عباس ک. ریزی عباس ک. ریزی

      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.

      # 14/02/2022 پاسخ
  21. محمدحسین محمدحسین

    سلام ممنون از مطلب مفیدتون
    نظری راجع به کتاب ” نظریه سیستم های پیچیده – شروین وکیلی” ندارید؟

    # 10/08/2022 پاسخ
  22. ریحانه سعیدی ریحانه سعیدی

    سلام. من پزشکم . رزیدنت انصرافی اطفال. مدتی برای کارهای تحقیقاتی دنبال یادگیری پایتون رفتم. بعد خب مطالعات نوروساینس سلف استادی داشتم. کلا سلف استادی میکنم. در حال حاضر کتاب complexity یا کتاب مقدمه ای بر سیستم های پیچیده محمدرضا شعبانی رو خوندم. و خب چون متوجه شدم این مسیر دور و دراز بالاخره منو به علاقه م رسوند سرچ کردم که چطوری میتونم بیشتر یاد بگیرم و شما رو پیدا کردم. بسیار زیاد به کتاب sociobiology از ویلسون علاقه پیدا کردم. و دوست دارم روی مواردی کار تحقیقاتی کنم با دیدی که پیدا کردم. برای ادامه مسیر چه پیشنهادی بهم دارین؟

    # 13/12/2024 پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.