1、复杂系统中分布式计算的局部信息动力学探索

复杂系统中分布式计算的局部信息动力学探索

1. 引言

在20世纪90年代初，Chris Langton提出了“混沌边缘的计算”这一概念，将计算拆解为信息的传输、存储和修改这三个基本功能，为从信息论角度研究计算开辟了道路。同时，也引出了一个挑战：如何解释动态环境中计算的出现，以及它与系统复杂性之间的关系。

2. 复杂系统中的计算

2.1 复杂系统

复杂系统具有独特的性质，包括秩序、无序和相变，以及自组织能力。研究复杂系统的动机在于理解自然界和人造系统中的各种现象。
- 秩序、无序和相变 ：系统在不同条件下会呈现出有序、无序或处于两者之间的相变状态。
- 自组织 ：系统能够在没有外部指令的情况下形成有序结构。
- 研究动机 ：有助于解决诸如生物、社会和技术等领域的复杂问题。

2.2 信息理论

信息理论为研究复杂系统提供了有力工具。
- 信息理论度量 ：如熵、互信息等，用于量化信息。
- 局部化信息理论度量 ：将信息度量应用到系统的局部，以捕捉局部信息动态。
- 连续变量的信息理论度量 ：处理连续数据时的信息度量方法。
- 应用于复杂系统的原因 ：能够揭示系统中的信息流动和交互。

2.3 细胞自动机

细胞自动机是一种简单而强大的计算模型。 <