本文介绍了郑志刚教授的《复杂系统的涌现动力学》一书及其相关课程，该书深入探讨了复杂系统中涌现行为，例如同步、时空随机共振等。通过非线性动力学、统计物理学等理论工具，分析了相振子、混沌振子等系统的涌现现象，揭示了不同现象之间的内在联系。课程结合最新研究进展，从物理学角度构建理论框架，旨在帮助研究者全面、系统地理解涌现动力学，推动领域发展。

💡《复杂系统的涌现动力学》一书由郑志刚教授撰写，聚焦复杂系统的涌现行为，并于2019年6月出版。

📚该书以同步与非平衡输运等涌现行为为切入点，结合非线性动力学、统计物理学等理论工具，深入剖析了相振子、混沌振子等现象。

🔍内容涵盖同步、时空随机共振、时空斑图、集体定向输运等多个方面，并探讨了这些现象之间的内在机制与联系。

👨‍🏫 郑志刚教授长期从事复杂系统统计物理与非线性动力学方面的教学研究，是该领域的专家，出版过多部专著，并在国际刊物发表了大量学术论文。

集智小编 2025-03-29 17:01 上海

涌现如何发生？

   

导语

2019年6月郑志刚教授推出了《复杂系统的涌现动力学》书籍，以复杂系统中的涌现行为为切入点，深入剖析并探讨了相振子、混沌振子及其复杂网络的同步、时空随机共振等现象及其内在机制、共性和联系。

过去六年中，这个领域仍在不断发展，并取得了重要的突破和发展，集智学园特邀华侨大学郑志刚教授开设了「复杂系统的涌现动力学」系列课程，融合最新的进展和思考，从同步到集群，从动力系统到统计物理，本课程为你全面、系统地介绍涌现动力学，从物理学视角建立起理论框架。

欢迎领域内研究者加入课程，持续推动领域发展。

本书基本信息

作者：郑志刚

书名：《复杂系统的涌现动力学--从同步到集体运输（上/下册）》

出版社：科学出版社

出版时间：2019年6月1日

作者简介

郑志刚，华侨大学二级教授，研究员-教授双岗，荟萃计划特聘教授，闽江学者、桐江学者特聘教授，福建省百人计划、高层次领军人才，系统科学学科负责人，物理学科带头人。

1997-2015年在北京师范大学工作，2001年破格教授，2006-2011年曾任物理系系主任。2015年至今在华侨大学信息科学与工程学院工作，任华侨大学系统科学研究所所长。曾获全国百篇优博、高校青年教师奖、优秀骨干教师奖等。

目前担任《JAND》杂志副主编，《Chaos》、《Scientific Reports》、《Entropy》、《Chinese Physics B》、《物理学报》等杂志编委。长期从事复杂系统统计物理与非线性动力学方面的教学研究，承担包括973、国家自然科学基金重点项目等国家和省部级项目30多项，在国际刊物发表学术论文200多篇。出版《混沌控制》、《耦合非线性系统的时空动力学与合作行为》、《从动力学到统计物理学》、《复杂系统的涌现动力学》、《生物分子马达的统计物理与复杂输运》等多部专著。

内容简介

由大量单元组成的复杂系统会产生丰富多彩的自组织与集体行为，近几年也成为多交叉领域长盛不衰的研究热点。复杂系统的根本特征就是涌现，那么涌现是什么？复杂系统中有许多基本单元，无相互作用时每个基本单元可能具有不同的动力学行为，当每个基本单元之间存在相互作用时，各种不同的斑图（指在空间或时间上具有某种规律性的非均匀宏观结构）就可能产生，我们把这种现象称为动力学涌现。

本书分为上下册，主要以复杂系统中普遍存在的同步与非平衡输运等涌现行为为切入点，以非线性动力学、统计物理学、序参量动力学理论等为理论工具，重点剖析了相振子、混沌振子及其复杂网络的同步、时空随机共振、时空斑图与非线性波、集体定向输运及低维体系热传导与热器件等现象，并探讨了这些看似不同的现象之间的内在机制、共性和联系。

章节目录

（上册）

第1章 复杂性：从简单开始

1.1 非线性动力学系统与分岔

1.2 低维耗散系统的混沌动力学

1.3 哈密顿系统的混沌动力学

1.4 混沌的涌现：通向混沌的道路

1.5 混沌动力学的统计描述

1.6 随机运动的统计物理学

1.7 几个典型非线性系统随机问题

第2章 从Huygens到Kuramoto：同步的相变动力学

2.1 概述：从生物节律到同步

2.2 耦合周期振子的同步：微观动力学

2.3 Kuramoto模型：同步自发形成的可解情形

2.4 耦合振子系统的统计与序参量动力学

2.5 有序-无序的共处：有趣的奇异态

第3章 混沌系统的同步动力学

3.1 两个相互作用系统的同步

3.2 多耦合混沌振子系统的完全同步

3.3 广义混沌同步

3.4 混沌相同步

3.5 其他形式的混沌同步

3.6 耦合时空混沌系统的同步

第4章 复杂网络上的同步动力学

4.1 复杂网络结构与统计描述

4.2 典型基本网络模型及其拓扑特征

4.3 复杂网络上的同步涌现

4.4 复杂网络上的部分同步

4.5 复杂网络上相振子的同步

4.6 无标度相振子网络的爆炸式同步

（下册）

第5章 时空随机共振与波传播

5.1 阵列加强的随机共振与时空同步

5.2 可激发介质的时空动力学与波

5.3 可激发网络系统的自持续振荡

5.4 基因调控网络的自持续振荡

5.5 噪声对可激发介质的作用

第6章 耦合链的相变与非线性动力学

6.1 FK格点链与基态

6.2 公度-非公度转变

6.3 常外力驱动下FK系统的耗散动力学

6.4 周期力驱动FK系统的耗散动力学与共振行为

6.5 欠阻尼FK系统的低速动力学

6.6 欠阻尼FK系统的高速动力学

6.7 FK系统的拓扑动力学性质

6.8 非凸耦合FK系统的时空动力学

第7章 格点链的非平衡合作输运

7.1 耦合链系统的集体扩散性质

7.2 热力学棘轮与布朗马达

7.3 生物分子马达简介

7.4 耦合布朗马达与集体定向输运

7.5 FK系统与低维晶格系统的热传导研究

7.6 热整流与热器件

7.7 热流的棘轮效应

阅读原文

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