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出版者:1 (2005年9月29日)

作者:J. Manuel Moreno

出品人:

页数:226

译者:

出版时间:2005-9

价格:474.60元

装帧:平装

isbn号码:9783540287360

丛书系列:

图书标签:

• Evolvable Hardware
• Evolutionary Computation
• Artificial Life
• Complex Systems
• Self-Organization
• Robotics
• Genetic Algorithms
• Machine Learning
• Adaptive Systems
• Emergent Behavior

演化系统：探寻生命、智能与宇宙的奥秘 “演化系统” 并非一本描绘固定知识图谱的百科全书，而是一扇通往未知疆域的大门，邀请读者一同踏上对宇宙万物最深层运作机制的探索之旅。本书深入剖析“演化”这一核心概念，它不仅仅是生物学中的达尔文式物种更替，更是宇宙从混沌初开到孕育生命，再到涌现智慧，乃至未来可能出现的全新形态的根本驱动力。我们并非简单罗列已有发现，而是聚焦于构成这一切演化过程的底层逻辑、共性原理以及它们如何相互交织、层层递进，最终塑造出我们所见所感的一切。 第一部分：从宇宙的起源到生命的萌芽——演化的基石 本书的开篇，我们将目光投向宇宙的宏大叙事。从宇宙大爆炸的那一刻起，物理定律就设定了物质和能量演化的基本规则。星系的形成、恒星的诞生与死亡，以及化学元素的合成，无不遵循着一系列精妙的物理和化学演化轨迹。我们并非要复述天体物理学的枯燥公式，而是要揭示这些宏大过程中的“自组织”现象。例如，引力如何驱动物质聚集形成结构，能量梯度如何引发化学反应，这些早期宇宙中的“演化”模式，为后来更复杂系统的出现奠定了物质基础和规律性。 随后，我们将镜头聚焦于地球。在这颗蓝色星球上，生命的出现是宇宙演化史上的一个关键转折点。本书将不拘泥于生物教科书中对DNA、蛋白质的详尽描述，而是着眼于生命诞生的“前生物学”阶段，探讨非生命的物质如何通过一系列“化学演化”，逐渐具备自我复制、新陈代谢等基本生命特征。我们将探讨能量来源、化学反应的复杂性、以及早期地球独特环境所扮演的角色。生命并非凭空出现，而是从无机物向有机物的转化，从简单的分子到复杂的生物大分子，再到原始细胞的形成，这是一个由简到繁、由无序到有序的渐进演化过程。 第二部分：生物的演化与智慧的曙光——从基因到意识的跃迁 生命一旦诞生，便开启了波澜壮阔的生物演化历程。本书将深入探讨“生物演化”的内在机制，但绝非简单重复“物竞天择，适者生存”的经典论调。我们将着重分析演化的“驱动力”和“动力学”。例如，基因突变是演化的“原材料”，而自然选择则是“筛选器”。然而，我们还将引入更广阔的视角：“性选择”如何塑造物种的特征，“协同进化”如何在不同物种之间形成复杂的相互依赖关系，以及“基因流”在群体间的传播对演化产生的影响。 本书会特别关注“适应性景观”的概念，以及“演化枝”如何 branching and diversifying across time and space。我们并非关注具体的物种演化故事，而是探究这些故事背后共有的演化路径、演化瓶颈以及成功的演化策略。从单细胞生物到多细胞生物，从陆地到海洋，从飞翔到潜行，每一个重大的演化飞跃，都蕴含着深刻的系统性变革。 更令人着迷的是，生物演化孕育了“智慧”。本书将探索智慧涌现的“演化路径”。我们不将智慧视为一种突如其来的天赋，而是将其视为生物体为了更好地应对复杂环境、解决生存挑战而产生的“认知能力”的渐进式演化。我们将从神经系统的复杂化、信息处理能力的提升、学习和记忆机制的出现等角度，揭示智慧是如何在生物演化的大树上萌发新枝。本书的重点在于探讨，是什么样的演化压力和环境因素，促使生物体发展出更高级的感知、认知和决策能力。 第三部分：人工系统的演化与未来的展望——智能的扩展与超越 将目光从生物界移开，本书将转向人类创造的“人工系统”。我们并非关注具体的算法或硬件，而是将这些人工系统视为一种新型的“演化体”。从简单的计算工具到复杂的机器学习模型，再到未来的通用人工智能，这些人工系统的发展过程，本身就遵循着一种独特的“技术演化”轨迹。 我们将探讨“算法的演化”：哪些算法能够有效地解决特定问题，并因此得到更广泛的应用和进一步的改进？“数据的演化”：数据的量级、结构和质量如何影响着人工系统的能力，以及数据本身如何随着人工系统的发展而不断演进？“硬件的演化”：计算能力的指数级增长如何为更复杂的演化系统提供了可能性？ 本书的核心在于，揭示人工系统的演化与生物系统的演化之间可能存在的“同构性”。例如，“遗传算法”在解决优化问题时的原理，与自然选择的过程有异曲同工之妙；“神经网络”的学习过程，在某种程度上模仿了生物大脑神经元的连接和激活方式。我们将探讨，是否可以将“演化”的原理，应用于设计和优化更强大、更灵活的人工智能系统。 更进一步，本书将展望“超越生物学的演化”。未来的智能系统是否会突破硅基的限制，演化出我们难以想象的新形态？“群体智能”的兴起，“人机融合”的可能性，以及“意识”在人工系统中的潜在涌现，都将是我们探索的课题。我们并非进行科幻式的推测，而是基于对演化系统共性原理的理解，对未来可能出现的“演化轨迹”进行有逻辑的推演。 本书的独特之处： 视角超越学科界限： 本书将物理学、化学、生物学、计算机科学、神经科学乃至哲学中的演化概念融会贯通，提供一个跨学科的宏观视野。 聚焦底层逻辑： 我们不满足于描述表象，而是深入探究驱动演化过程的根本原理，例如自组织、反馈机制、信息传递、适应性等。 强调动态与过程： “演化”的核心在于变化和发展。本书将重点分析事物如何从简单走向复杂，从无序走向有序，以及这个过程中的关键节点和机制。 启发性与前瞻性： 通过理解不同领域中演化系统的共性，本书旨在激发读者对生命、智能乃至宇宙未来发展规律的深刻思考。 “演化系统” 并非提供确切的答案，而是提出更深刻的问题，引导读者以一种全新的视角去审视自身、看待世界，并对未来充满探索的勇气。它邀请你加入这场对宇宙最根本运作模式的求索，去理解那个不断变化、不断创造的伟大力量。

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