导语 2019年的诺贝尔经济学奖出炉，三位经济学家 Abhijit Banerjee，Esther Duflo和Michael Kremer 因为他们“为减轻全球贫困所做的实验性方法”而获奖。其中Banerjee 与 Duflo 曾出版《贫穷的本质》，讨论全球范围内造成贫穷的原因、影响及解决方案。 对”贫穷问题“的讨论是一个跨学科问题。2013年发表于 Science 的一篇研究论文提出，贫穷会妨碍认知功能。由于人类认知资源十分有限，穷人对财务的担忧会大量消耗注意力...
导语 人类的大脑具有很多高级的功能，它能够接受信息，存储信息并交换信息，那么人类究竟是如何进行学习的呢？ 2019年9月16日发表于arxiv.org的一篇预印本论文中，作者通过引入一个不断发展的跨学科领域——图学习来探索了网络结构是如何影响人类的认知的。
引言 人类的大脑具有很多高级的功能，其中之一就是根据过去的经验学习事物的规则，从而使我们能够理解语言，能够进行抽象推理，以及对视觉模式进行分类。...
导语 随着网络神经科学的发展，网络模型的建构日渐走向多元化，但模型应用的差异性也使沟通变得困难，为科研合作带来了障碍。因此，寻找更好的网络神经科学模型分类方法成为了当下亟待解决的难题。 本文检验了网络神经科学领域中模型的使用情况，提出一种基于三个维度的网络模型分类方法，并分析了对于模型效度的检验目标。本论文主要作者 Danielle Smith Bassett 是一位物理学家与系统神经学家，任教于 Universi...
导语 一种观念可以是美吗？数学家和科学家们似乎总爱赋予一些概念美的内涵：一段数学证明要么是“漂亮”或者“优雅”的，要么就是“琐碎”或“无聊”的。甚至有一些著名的科学家断言数学之美可以引导我们通向真理。如果是这样，那么一般人能感受到数学之美吗？ 今年在2019 年4月《Cognition》杂志上发表的一篇名为《Intuitions about mathematical beauty: A case study in the aesthetic experience of ideas》论文中...
导语 随着社会的日益发展，物理学家的研究范围也随之更加广泛，在生物物理、化学物理，甚至网络科学的研究成果中都有涉猎。但物理学家是如何初露头角、又是如何继续发展他们的职业生涯的？ Nature Physics Reviews 今年1月份发的文章 Taking census of physics 分析了从1985年到2015年发表的约五百六十万篇物理学论文，135877位物理学家，发现大部分物理学家只从三个分支开始他们的职业生涯，并且不同物理学分支有不同的合作模...
导语 人口如何迁徙？病毒怎样传播？交通为何拥堵？为群体移动建立合适的模型是解决这一系列问题的关键。传统的引力模型、辐射模型等已有良好效果，而在近期发表在Nature Communication的一项工作中，研究者提出了“矢量场模型”，基于从社交网络中捕获的通勤数据，用“场”来描述人群在不同位置的移动方向和流量。新模型取得良好的效果，开拓了群体移动问题的研究思路。 人类行为的复杂性是当今复杂系统研究的热点之一...
导语 针对复杂网络的分析方法琳琅满目，然而对于网络科学初学者，或者涉及网络的跨学科研究者而言，要快速理解大量相关概念和方法颇有困难。在发表于arxiv.org的一篇预印本论文中，作者以生物学中的各类为例，提供了9个入门网络数据分析的技巧，帮助初学者避免常见的陷阱。 从分子到生态系统层面，生物系统通常可以被表示成一系列相互作用的实体。近期在数据采集技术上（例如：高通量的检测和记录）取得的大量进展提供了一...
导语 大城市的扩张规律和增长动力，是城市科学的主要议题。芝加哥大学 Luis Bettencourt 等人曾研究发现城市人口规模与诸多社会经济指标之间的幂律增长关系，即城市标度律（scaling law，又称城市的规模法则）。2019年9月，Bettencourt 等人发表一项最新研究，使用287个中国城市、超过20年的数据，验证了中国城市发展遵从普遍的规模法则，这也为中国城镇化进程提供进一步的规律参照。
论文题目：
Growth and developme...
导语 “学习”是一个宽泛的概念，而今年来人工智能和认知科学的一系列工作，正在尝试将学习过程量化。在一篇论文中，研究者发现对于计算机系统和生物大脑，可能存在普遍共性——学习内容的训练精度接近85%时，学习速度达到最优。 作者：十三维 编辑：张爽 目录 1.“恰到好处”——学习的迷思 2.计算最优学习率 3.模拟验证：感知机模型 4.模拟验证：类生物神经网络 ...
导语 8月Science Advances的一篇研究文章，用深度学习验证了一个进化模型（蝴蝶翅膀的趋同演化，是最古老的自然选择模型之一），有了人工智能的帮助，我们可以量化生物的多样性，这意味着我们对自然的研究又多了一条新道路。
缤纷袖蝶飞无数 慧眼AI识拟态 拟态，是生物演化过程中的一种现象。指一个生物为了捕食或者避免被捕食等目的，演化出另一个物种的性状，从而迷惑猎物、迷惑捕食者。 单就避免被捕食的防...
导读 交通拥堵问题是制约城市发展的核心问题之一，而统计物理为研究城市复杂系统提供了有力工具。物理学家马克·布坎南撰文介绍了今年7月发表在Plos One的一项研究，发现了公共交通便利性和私家车出行直接的简单线性规律。 得益于最新的城市大数据采集技术，这个模型在全球25个大都市的数据中获得了验证，这启发城市管理者如何改善公共交通布局，提高公共交通效率。 统计物理学：认识非线性的城市系统 目前世...
导读： 信息爆炸时代，注意力是个人最稀缺的资源。从获取信息的角度，多久刷一次朋友圈比较合理呢？问题很复杂，近期一项研究中，研究者把社交媒体的使用问题，简化成了一个数学最优化问题，并给出了如何“高效”刷朋友圈的一个建议：每次刷朋友圈，都请把新信息看完。 看过标题，点进本文，你预期从这篇文章中学到什么了？如果你要的是像42这样明确的回答，那你肯定会失望的。不如你改变期待，看看为何数学模型无法对这个...
导语 由于供给链网络容易受到社会和自然的负面冲击， 从而影响经济和社会的复原力和可持续性。在2019年8月 Nature 的子刊 Nature Sustainability 上发布的一篇论文中，研究者通过对自然灾害影响的分析，针对企业级供给链网络，提出了影响冲击在网络上传播的三个因素。
论文题目：
Firm-level propagation of shocks through supply-chain networks
论文地址：
https://www.nature.com/articles/s41893-019-0351-...
导语 传统上对城市的研究主要从社会学、经济学等领域入手。而随着系统科学的发展和大数据技术的进展，研究者和决策者都可以获得大量的数据作为理论研究与规划建设的依据。 在2019年8月arxiv.org发布了一篇预印本综述论文中，研究者用分形几何学解释城市中的规模法则（scaling law）。本文通过解读这篇论文，介绍城市中的分形网络，并探讨城市标度律的成因。
城市的分形维度与幂律法则问题 城市或许是现代人类最伟...
导语 关于大脑功能性分离与整合的平衡是如何出现的，学界始终未有定论。在今年7月份发表在Physical Review Letters的一项工作中，科学家们将焦点聚集在大脑结构和动力学两个方面的协同作用，揭示了大脑功能性分离与整合产生的新机理：大脑网络结构的层次连接特性和动力学的自组织临界态，共同作用，使得脑功能多样性趋于最大化。 论文题目： Hierarchical Connectome Modes and Critical State Jointly Maximi...
导语 流行语是社交网络中的模因，而学术概念是引文网络中模因，在研究者之间传播和演化。然而，人们对模因的构成以及它具体的传播规律仍然知之甚少。 在一篇于2014年11月发表在Physical Review X的经典论文中，研究者基于源于Web of Science、美国物理学会等的数千万引文数据，为模因在引文网络上的传播，建立了一个简洁的数学模型。本文将以这篇论文为背景，为读者介绍模因在科研引文网络上的传播规律，以及研究方法。 ...
导语 嵌套性是网络科学的核心议题之一。近期发表在Physics Reports上的一篇论文，对复杂网络的嵌套性进行到了从现象到机制的全面综述。本文聚焦于哪些生成机制让网络在成长中获得了嵌套性。 针对这篇网络嵌套综述的更多内容，以及网络结构相关问题，我们组织了线上读书会，定期线上分享，详情与参与方式见文末。 复杂网络的嵌套性，是在生态系统、经济金融、社交网络等具体场景中都会呈现的性质。该性质和网络的...
导语 关于大脑是否处于自组织临界状态，以及大脑如何涌现出思维与意识，学界有持续多年的讨论。在今年发表在 Physical Review Letters 的一项工作中，来自巴西的物理学家通过分析多种动物的大脑，找到了大脑处于临界状态的新证据。 来自巴西的物理学家通过分析小鼠和其他动物的大脑，发现大脑在两种操作模式之间保持平衡状态，运作在一种多变也多能的临界状态。这个研究结果对传统的临界大脑假说提出了挑战。
论文题...
导语 社会运动在失控前经历了怎样的演变过程？冷门话题为何在某个时间点突然引爆社交网络？遗传变异在然显现之前必须经过长期积累？2019国际网络科学大会的一篇综述文章，从渗流和同步现象出发，详细讨论了复杂网络上爆发现象的特征、成因和应用，揭开了爆发现象的谜题一角。 谁不想一夜成名？格拉德维尔在畅销书《引爆点》中介绍了创造流行的三原则——个别人物，附着力及环境的威力。然而在复杂网络的研究中，爆发现象(E...
导语 网络分析的主要问题之一是确定衡量人、动物和其他实体重要性的最佳方法。本文以电影《冰雪奇缘》中的社交网络为例，讨论了不同类型的中心性指标，分别是如何度量网络节点重要性的，以及人们如何用中心性来研究多种网络。 我们如何确定像《冰雪奇缘》这类电影中的重要角色呢？当然，我们看电影可以判断，但还有其他方法——通过使用数学和计算机——来了解谁在一个故事的社交网络中最重要。这种方法需要计算...
