2025-03-12 20:27 上海
2025年3月16日（周日）上午9:00-11:00直播
导语
为了系统梳理因果涌现最新进展，北京师范大学系统科学学院教授、集智俱乐部创始人张江老师领衔发起「因果涌现第六季」读书会，组织对本话题感兴趣的朋友，深入研读相关文献，激发科研灵感。
本周将进行这一系列读书会的第一期分享，由张江教授和刘凯威学者对可逆性视角下的因果涌现理论进行详细介绍。欢迎感兴趣的朋友加入读书会，期待更多感兴趣的研究者能够在这片方兴未艾的研究领域找到未来的科研方向。
本次分享将于3月16日（本周日）9:00-11:00进行，欢迎感兴趣的朋友参与讨论交流！
当期内容简介
在空间中，我们可以自由的前后移动，但是时间却一直在单向流逝。热力学第二定律指出：时间的流动方向与熵增方向总是如影随形。智能，作为一种神奇的存在，其本质特征之一便是对涌现因果的追寻。智能体通过筛选海量繁杂的观测信息，构建出能精准描绘真实世界的有效模型，这一模型蕴含着强大的因果效应。
而令人惊奇的是，时间倒流与因果涌现之间竟存在着千丝万缕的深刻联系。从某种意义上来说，智能体构建世界模型的过程，与其说是在探索涌现的因果，倒不如说是在挖掘 “时间倒流” 的潜在可能。
时间倒流如何联系到因果的涌现？其核心就在于奇异值分解（SVD）这一数学工具。原来，动力学可以看作是通信信道，对这个信息通道做奇异值分解，我们便可以看到不同的信息量（奇异值）在不同的信息通路（information pathway）上的传播。所谓的因果涌现其实就是当信道存在着冗余的信息通路的情况，奇异值之和便可以刻画这个信道保真信息量的能力，也就是动力学的近似可逆性度量。通过对信道做PCA降维，我们便可以得到最优化的粗粒化策略。进一步，利用泛函分析的方法将这套理论扩展到连续变量高斯迭代系统，我们便有望对一切函数形式的动力学分析其可逆性和因果涌现性质。
本次读书会将从可逆性这个独特视角，深入探讨基于奇异值分解（SVD）构建的因果涌现新理论，以及其在高斯迭代系统中的应用，为我们理解复杂系统提供了全新且有力的视角 。
内容大纲
基于SVD的因果涌现理论
动力学即信道
动力学可逆性
基于可逆性的因果涌现
基于SVD方法的高斯迭代系统中的因果涌现
高斯迭代系统的近似可逆性
高斯迭代系统下基于SVD的因果涌现
基于SVD的因果涌现与基于有效信息的因果涌现的线性相关性
最优粗粒化策略
与机器学习的结合
核心概念
因果涌现 Causal Emergence, CE
奇异值分解 Singular Value Decomposition, SVD
动力学可逆性 Dynamical Reversibility
高斯迭代系统 Gaussian Iterative Systems, GIS
主讲人海报
张江，北京师范大学系统科学学院教授，集智俱乐部、集智学园创始人，集智科学研究中心理事长，曾任腾讯研究院、华为战略研究院等特聘顾问。主要研究领域包括因果涌现、复杂系统分析与建模、规模理论等。
刘凯威，北京师范大学在读硕士。研究兴趣包括风险模型与生存分析、复杂网络重构、贝叶斯统计、因果涌现。
参与方式
直播信息：
时间：2025年3月16日（周日）上午9:00-11:00
报名参与读书会：
二维码：
斑图链接：https://pattern.swarma.org/study_group_issue/870?from=wechat
扫码参与「因果涌现第六季」读书会，加入群聊，获取系列读书会回看权限，加入「因果涌现」社区，与社区的一线科研工作者沟通交流，共同推动这一前沿领域的发展。
参考文献
Zhang, Jiang, et al. "Dynamical reversibility and a new theory of causal emergence based on SVD." npj Complexity 2.1 (2025): 3.https://arxiv.org/pdf/2402.15054
提出一种基于奇异值分解（SVD）的因果涌现（CE）新理论框架，独立于具体的粗粒化方法来量化因果涌现，引入与 有效信息之间具有强相关性的“近似动态可逆性”的概念，为复杂系统的因果分析提供了新的视角。
Liu, Kaiwei, et al. "SVD-based Causal Emergence for Gaussian Iterative Systems." arXiv preprint arXiv:2502.08261 (2025).
https://arxiv.org/abs/2502.08261
基于奇异值分解（SVD），用于高斯迭代系统（Gaussian Iterative Systems, GIS）的因果涌现（Causal Emergence, CE）量化框架，提供了一种不依赖于预定义粗粒化策略的因果涌现计算方法。
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因果涌现读书会第六季
在霓虹灯的闪烁、蚁群的精密协作、人类意识的诞生中，隐藏着微观与宏观之间深刻的因果关联——这些看似简单的个体行为，如何跨越尺度，涌现出令人惊叹的复杂现象？因果涌现理论为我们揭示了答案：复杂系统的宏观特征无法通过微观元素的简单叠加解释，而是源于多尺度动态交互中涌现的因果结构。从奇异值分解（SVD）驱动的动态可逆性分析，到因果抽象与信息分解的量化工具，研究者们正逐步构建起一套跨越数学、物理与信息科学的理论框架，试图解码复杂系统的“涌现密码”。
为了系统梳理因果涌现最新进展，北京师范大学系统科学学院教授、集智俱乐部创始人张江老师领衔发起「因果涌现第六季」读书会，组织对本话题感兴趣的朋友，深入研读相关文献，激发科研灵感。
读书会将从2025年3月16日开始，每周日早9:00-11:00，持续时间预计10周左右。每周进行线上会议，与主讲人等社区成员当面交流，之后可以获得视频回放持续学习。诚挚邀请领域内研究者、寻求跨领域融合的研究者加入，共同探讨。
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