由于本人从事与复杂网络有关的研究,多次在网上看到有关“钱学森给出复杂网络的定义”这样内容的文章,甚至百度百科也是这么介绍的。
百度百科-复杂网络
钱学森给出了复杂网络的一个较严格的定义:具有自组织、自相似、吸引子、小世界、无标度中部分或全部性质的网络称为复杂网络。
对于钱老给出复杂网络定义一事,之前也曾颇为好奇,但都没有当回事。最近,又在两处看到这样的信息,觉得有必要探究一下,看看是否真有此事。网上也有不少人对此有疑问,但都没有什么可靠的解释。
百度百科历史版本
我仔细查看了一下百科里面“复杂网络”词条的30次历史版本,该词条创建于2007年10月10日。
前三版差别不大, 内容很少。第四版就添加了很多内容,其中第一次出现了文章开头的介绍,添加时间为2010-05-28 11:29,贡献者为西羊圈。
这句话自此以后,就再没有被改动过。
有影响力的书籍和博文
除了百科外,还有以下比较有影响力的书籍和博文也提到类似的说法。
《复杂网络算法与应用》(孙玺菁 司守奎著,2016年出版)
该书第一章第二节“复杂网络的特性”的第一段话,介绍说:“顾名思义,复杂网络就是高度复杂的网络,很难给出一个严格的定义。钱学森给出了一个描述性定义:具有自组织、自相似、吸引子、小世界、无标度中部分或全部性质的网络称为复杂网络。”
[Network Analysis] 复杂网络分析总结
钱学森对于复杂网络给出了一种严格的定义:具有自组织、自相似、吸引子、小世界、无标度中部分或全部性质的网络称之为复杂网络。
问题是,都没有给出出处,没有任何参考文献。
学术论文
在知网上查找与“复杂网络”、“钱学森”有关的科研论文,发现没有直接关联的文章,但是钱学森确实对“复杂性”非常感兴趣,并在八九十年代投入了极大的精力参与到“开放的复杂巨系统”的研究中。“开放的复杂巨系统”是钱学森发展起来的系统科学的基础理论——系统论的重要组成部分,他为此专门撰写了一篇雄文。
钱学森,于景元,戴汝为.一个科学新领域——开放的复杂巨系统及其方法论[J].自然杂志,1990(01):3-10+64.
此后钱学森及其合作者们继续就“开放的复杂巨系统”进行了大量的研究,并取得了一系列的成果。下面这篇博士论文对钱学森的开放复杂巨系统思想进行了详尽的研究,此处就不再赘述。
章红宝. 钱学森开放复杂巨系统思想研究[D].中共中央党校,2005.
在这篇博士论文中,偶然发现了这样一篇文献。
崔霞,李耀东.复杂网络与一类开放的复杂巨系统的探讨[J].复杂系统与复杂性科学,2004(01):78-81.
这是第一次看到将复杂网络与开放复杂巨系统联系在一起的文章,或者说是钱学森与复杂网络的一次交集。文章认为复杂网络理论研究是开放复杂巨系统的初步简单探索,摘录此文的一段话如下。
近年来, 在计算机的高效计算能力的辅助下, 在对于生态系统、www/internet 、社会系统、生命系统等系统及其子系统这类开放复杂巨系统的观测基础上, 人们开始重视系统部件之间的相互作用关系和整体性, 在不同的领域进行了从整体出发的复杂网络理论研究。
该文的参考文献引用了戴汝为和操龙兵2003年发表的一篇文章。
戴汝为,操龙兵.Internet——一个开放的复杂巨系统[J].中国科学E辑:技术科学,2003(04):289-296.
在这篇文章中,戴等人将Internet作为一个典型的、具体的开放的复杂巨系统实例,讨论了如何利用系统学的理论和方法研究Internet的有关问题。值得注意的是,这篇文章介绍了许多与复杂网络有关的概念,诸如幂律分布、尺度不变性(即无标度)、自组织、演化、涌现、优先连接、随机网络、小世界网络、“富者愈富”现象、失效强健性、攻击脆弱性、病毒传播、流行阈值,此外,还谈到了混沌、多智能体(multi-agent)技术等概念。
这说明至少在2003年,戴汝为院士等人就已经了解到了复杂网络的有关研究,可能那个时候“复杂网络”这个概念还没有被大家所熟知。进一步调查发现上篇文章的作者,崔霞和李耀东,和戴汝为院士等人合作发表了不少文章,而且署名单位都是中国科学院自动化所。
可以看出来,2003年崔霞、李耀东和戴汝为已经有合作。那么2004年的那篇《复杂网络与一类开放的复杂巨系统的探讨》一文,戴汝为应该也是了解的。
再看戴汝为院士发表于2002年的一篇文章《系统科学及系统复杂性研究》,里面谈到:“我国著名科学家钱学森认为:复杂性是开放的复杂巨系统的动力学特性。”全文中并没有提及与复杂网络有关的概念。
戴汝为.系统科学及系统复杂性研究[J].系统仿真学报,2002(11):1411-1416.
从这三篇文章看,大概可以推测出在2002年的时候,他们还没有完全了解到复杂网络。那么,如果钱老真的给复杂网络下过定义,也应该是在2003年到2009年至间。
沿着这个线索,继续找到戴汝为院士2004年的一篇文章,《基于综合集成的研讨厅体系与系统复杂性》。
戴汝为,李耀东.基于综合集成的研讨厅体系与系统复杂性[J].复杂系统与复杂性科学,2004(04):1-24.
这篇文章中已经很明显的提及了“复杂网络”这个概念。我直接截图放在下面。
到此时为止(2004年),说明戴汝为院士已经了解了“复杂网络”及其与“小世界网络”、“无标度网络”、“自组织”、“吸引子”(混沌中的术语)等概念之间的关系,而戴等人这几篇文章探讨的几个对象——开放的复杂巨系统、综合集成法、研讨厅体系以及大成智慧——都是钱学森提出来的概念,是钱老为构建系统学的基础理论而发展起来的研究体系和框架。
那么,不排除钱学森此时也已经了解到复杂网络及其相关研究的可能性。严格地说,钱学森是有可能对复杂网络下过定义,但是这个定义可能并不是由其本人发表,而可能是他口述给其学生或者助手后再经他人整理发表的。即使如此,也应该能在公开的文献中查到。毕竟,如果钱老真的给复杂网络下过“比较严格”或“严格”的定义,说明这个方向在其系统学中应该是占有一席之地的,他的学生们不可能不重视。要知道,钱老关于其系统学的论述反复被其学生们引用,钱老所提出的一系列概念都已经被其继承者们充分阐述和研究过。
然而,从已有的文献来看,除了崔霞与李耀东的那篇《复杂网络与一类开放的复杂巨系统的探讨》文章直接讨论了复杂网络之外,以戴汝为院士为首的复杂性研究团队没有再发表任何将复杂网络与钱学森的系统学关联起来的文章。(2009年他们发表了一篇关于社区发现的文章,不过和钱老的系统学没有任何关系)。由此看来,钱学森给复杂网络下定义一事概率很小。
此外,知网上还有一篇讨论钱学森复杂系统思想的文章。
佘振苏,倪志勇.钱学森复杂系统思想的理论探索与实践[J].党政干部学刊,2011(01):8-13.
这里面谈到了复杂网络作为推动复杂性科学研究的重要意义,如果钱老对复杂网络下过定义,那么作者应该有更加直接的论据来论述“需要大力发展复杂网络这一数学工具”,而不仅仅只是笼统地表示“钱学森复杂系统思想倡导有机地运用…这些思想超出了西方学者的视野,走在国际复杂系统的前沿。”但文中并没有出现任何有关的介绍,让人更加怀疑钱学森对复杂网络下过定义。
经典著作
除了上面介绍的与钱学森有直接关系的文章没有提及此定义,复杂网络领域中比较有代表性的著作也都没有相关的介绍。经典书籍有:《复杂网络引论》(陈关荣 汪小帆 李翔著,2012)、《复杂网络理论及其应用》(陈关荣 汪小帆 李翔著 ,2006)、《复杂系统与复杂网络》(何大韧 刘宗华 汪秉宏著,2009)、《复杂网络》(郭雷 许晓鸣主编,2006)。尤其是最后一本书是由上海系统科学研究院组织出版的,而该研究院的成立与钱学森有很大的关系,该书的“出版说明”中也直接提到了钱学森。
而且,当时钱学森培养的一批系统科学研究人员大都在上海系统科学研究院任职,此书中也有介绍。
更重要的是,这本书的合作者多达31人,其中囊括了国内复杂网络领域的一流学者,如史定华、狄增如、陈关荣、李翔、汪小帆、周涛、汪秉宏、何大韧等人。理论上来说,如果钱学森真对复杂网络下过定义,那么这样的一本系统科学学术丛书,且是由系统科学一众院士(几乎都是钱老的弟子)组织编写的专著,是没有理由不提及该定义的,何况书中的“前沿”部分非常明显的提及了复杂网络与开放复杂巨系统、系统科学以及复杂性科学的关系。
可惜的是,此书中确实没有提及任何有关钱学森给复杂网络下定义的事情。而且,其他一些较为严肃的、具有权威性的著作中也都没有相关内容。
推论
根据上文的论证,个人推测百度上的这个介绍很可能是一个谬误,但是却广为传播,乃至一些学者都不加分辨地引进教科书中,以致误导了更多的人。
(当然,上述结论只是个人简单查找文献后得出的一个推测,并不能说明什么问题,要想证实这个定义,还需要更多站得住脚的证据。一个重要的手段就是与当时此词条的贡献者“西洋圈”取得联系,求证此内容的真实出处,去伪存真,勿使谬误继续传播。)