导图社区 《规模》杰弗里·韦斯特 读书笔记
生命体、城市、公司,乃至一切复杂万物,是否都存在相通的内在生长逻辑?制约生命与死亡、城市化的扩张及公司寿命的决定因素究竟是什么?人类能否通过融汇生物学、物理学、社会学、经济学等跨学科知识,找到揭开复杂万物生长背后的简单法则?
编辑于2021-05-18 16:47:13《规模》杰弗里·韦斯特 复杂世界的简单法则
大背景
1. 简述
1.1. 一些列问题
最小的生物有多小?
最大的哺乳动物?
最大的哺乳动物
代谢率(瓦特)与体重的关系
生命中的总心跳次数和体重的关系~15亿次
城市专利数与人口的关系
上市公司净收入or总资产与雇佣员工数的关系
人的寿命极限为什么大约是125岁
蝴蝶效应
1.2. 不同时空层次中的网络化组织关系
2. 我们生活在一个指数级增长的世界中
2.1. 文明的熔炉、权利、创新中心,财富制造机,驱动力
2.2. 城市的闪光和阴暗两面
2.3. 犯罪、贫穷、污染,资源能源消耗
2.4. 指数级增长带来的非线性挑战
2.5. 金融的不稳定性
3. 生命和死亡
4. 能量、新陈代谢和熵
5. 规模真的很重要——规模缩放和非线性行为
5.1. 超线性规模缩放superlinear scaling
GDP随人口的增长
5.2. 亚线性规模缩放
哺乳动物基础代谢率随体重的3/4次幂增长,克莱伯定律
体重增加与寿命延长
企业成本的规模效应
5.3. 数字4,1/4的整数倍次幂
心率,进化速率,基因组长度,线粒体密度,树木高度,树叶数量
通过分级网络系统组成的三维空间系统
6. 规模缩放与复杂性:涌现、自组织和系统韧性
7. 你是你自己的网络:从细胞到鲸的生长
7.1. 生长理论,特殊的缩放
一个成熟个体是婴儿幼体的非线性规模扩大,认为任何生长阶段都是通过代谢能量分配给构成新组织
生长曲线~生物体体积对年龄作对数图
几十我们继续进食,我们的生长仍然会趋于停止。
网络决定的能量和资源被输送到细胞中的速度。这也就决定了生理学进程的速度。 这些网络系统所共有的物理机和和数学特性构成了这些规模法则的起源的基础。包括指数1/4的普遍存在。
大型生物中的细胞的运行速度慢于小型生物,所以生命节奏便会随着体型的增大而系统性的变慢。大型哺乳动物的寿命更长。心率更慢,细胞代谢率也慢
8. 城市与全球可持续发展:创新与奇点循环
8.1. 城市的基础设施,如道路电线,水管的长度以及加油站的数量,都以相同的方式按比例亚线性缩放。但其中的指数是0.85,而费0.75。大气。在全球范围内,
基础建筑?社会的投入?
8.2. 社会的经济领域则是按比例超线性缩放。例如工资,财富,专利数量。艾滋病病例犯罪率教育机构的数量。他们的缩放比例是1.15。是
社会的产出?
人均拥有的资源产出
9. 公司与商业
02 万物的尺度:规模法则
1. 规模法则1:从哥斯拉到伽利略
2. 误导性结论和规模缩放的错觉:超人
3. 数量级、对数、地震和里氏震级
4. 举重和验证伽利略
5. 个体表现和规模缩放的偏差:世界上最强壮的人
6. 更多的误导性结论和规模缩放错觉: 从大象LSD到儿童泰诺药剂量
6.1. 药物剂量应该如何从一种动物(模型动物)身上按比例缩放到另一种动物身上,这依然是一个开放性的问题。
必须了解药物。运送到具体的器官和组织并被吸收的机制,由此获得可信的预测值。其中代谢率扮演着重要的角色。
如同代谢物和氧气一样,药物通常被运输穿过细胞膜。有时通过扩散的方式有时通过网络系统运输,由此一来决定剂量的因素变很大程度上受制于一个生物体的表面积。而非其体积或重量。
6.2. 儿童用药剂量与成年人,大约按重量的2/3次幂给药?而非线性
7. BMI、凯特勒、平均人和社会物理学
7.1. 凯特勒
凯特勒指数BMI=体重千克数➗身高米平方
认为所有健康的个体这一数值大体相同,只是在一个相对狭窄的范围内变动。
但这与伽利略的理论明显相悖。按照伽利略的理论b m i指数应该是线性增长的,而不是不变的
不同的统计数据表明,体重的立方定律的指数为2.7,或者数值更小,接近2。
在在在家里边儿的观点中,体重随体型的三次方规律,忽略了体型随身体增长的变化。从婴儿到成人到老年,我们的肢体形态是有变化的。(变化有这么大吗?)
论人和人类能力的发展:社会物理学》
平均人
一系列人口才要群体的不同生理指标和社会指标的平均值:例如身高,寿命,婚姻次数,饮酒量,疾病发生率等
高斯分布,钟形曲线
有没有平均公司???
个体可以在多大范围内,偏离平均值?
8. 创新和增长的极限
8.1. 无限增长一定会被压垮 除非有什么变了~创新
创新~生物学,经济学,社会学领域中的适应过程 基本单元,形状,密度,化学成分?~基础强度性质发生改变?(单位话,/摩尔,/单位质量…)
或者二者同时改变:
改变组成,使用更强的材料,
设计更先进,更合适的结构
9. 大东方号、宽轨铁路和伟大的布鲁内尔
10. 威廉·弗劳德和建模理论的起源
11. 相似性和比拟:无量纲量和尺度不变量
11.1. 无量纲数,不随单位制变化
精确值
π:周长与直径的比值
自然指数?
黄金分割数?
11.2. 瑞利《相似法则》
隐含观点:任何可测量的量都不应该依靠人类随意选择的单位,物理定律同样应该如此,科学定律都必须表述为比例不变的无量纲数之间的关系
03 生命的简单性、一致性和复杂性
1. 从夸克、字符串到细胞、鲸鱼
1.1. 生命的跨度~质量30个数量级?~10^1~10^8g
1.2. 两个系统
遗传系统
信息处理~获取,传递,维护
dna中心法则
新陈代谢系统
能量和资源处理~
1.3. Generic.coarse-grained.Behavior. 一般性粗粒度行为
预测
平均寿命
最长极限寿命
将真实系统视为一般性系统的多样性和突变,扰动,
1.4. 汤普森《生长和形态》On Growth and Form启蒙~对生物学的质问,生物学是否已经成熟,是否存在可以被数学物理化 描述的声明过滤而不只是自然选择
2. 代谢率和自然选择
3. 潜藏在复杂性下的简单性:克莱伯定律、自相似性和规模经济
4. 普遍性和掌控生命的神奇数字4
4.1. 异速生长(赫胥黎)不同部位有不同的形态学生长速率次幂
身形按体重秤规模增长,但不同部位增长比例相异
5. 能量、涌现规律和生命的层级结构
6. 网络1、4次幂异速增长的规模法则的起源
6.1. 不同的形态、形式,设计,但又相似的网络形式,体现在数学上就是1/4次幂规则
7. 当物理学遇上生物学:理论性质、模型和证明
8. 网络原理和异速生长规模法则的由来
8.1. 三个推定和假设?粗粒度统计意义上的
空间填充
能量、资源、信息传递到终端单元,其分配系统网络需要尽可能延伸至所服务的整个网络的各个角落~几何学、拓扑学
形成了新的分形维度?
终端单元的恒定性
网络管道末梢的性质恒定
毛细血管末梢的大小、线路的大小,电源插座规格、水龙头规格、线粒体、叶绿体
所有的不如东洋的毛细血管都是相同的
终端单元的恒定性决定这个网络分类的属性,不会重新改造也不会调节
同一类别的网络区别在于规模大小,大象、任、老鼠。。。
鱼鱼哺乳动物细胞的线粒体的差别
网络优化
自然选择
网络倍设计成传输和分配资源时耗能最小???
网络不断进化的结果是维持个体生命、完成生命日常活动的能量被最小化,从而使得留给繁殖、抚育后代的能量最大化。这被称为达尔文适应度???是普通个体未下一基因库所做的基因贡献
8.2. 黄金分割法则呢?0.618
在接收资源中优化以达到雨露均沾的效果的几何状态?
9. 哺乳动物、植物的代谢速率和循环系统
9.1. 网络的等面积分支结构(分支的总截面积不变,阻抗匹配,
都是每呼吸一次,心跳4次????
9.2. 心脏功率~能量,~最终用于克服血液粘滞和摩擦,到达毛细血管。最终相当于心脏泵血通过毛细血管的筛子
人的主动脉直径2.5cm,毛细血管~5um
血流会在血管分叉出部分回流,消耗能量,形成交流血
10. 题外话:特斯拉、阻抗匹配、直流电、交流电
11. 回到代谢率、心跳和循环系统
12. 自相似性和神奇数字4的的由来
13. 分形:神奇的边界延长
04 生命的第四维:生长、衰老和死亡
1. 生命的第四维
1.1. 1/4次幂规模法则,与新陈代谢过程特定化学反应、遗传密码结构与功能、自然选择,一样具有普遍性和独特性
1.2. 绝大多数生物组织表现出3/4的代谢率和1/4的内在时间和距离? 分别是 有效表面积 和体积 填充 分形式网络的线性参数的最大值和最小值
1.3. 第4维是三维系统优化常数的另一个维度?
2. 为什么没有体型小如蚂蚁的哺乳动物
2.1. 理想的分形是无限可分的,从无穷小到无穷大,无止境地重复着自相似 现实中的自相似,却受到明显的限制 一直放大或缩小下去,直到失去自相似的特征
是什么决定了哺乳动物的最大和最小呢?为什么……
2.2. 答案是:回到网络的结构尺寸的限制
哺乳动物的循环系统不是单个的自相似分形,而是两个不同分型的混合。即交流、脉动的循环和直流、非脉动的循环的两种方式的混合。
大多数学业都位于交流主导的大血管网络中,这使得代谢率以3/4次幂的规律法则缩放……????是吗?
用于心脏泵血的几乎所有的能量,都是用于将血液在毛细血管网络中的非脉动循环,从大血管毛细血管输血或相反。
因此,脉动循环网络中的大血管分支的阻抗匹配,必须耗能尽量小
所有的哺乳动物的非脉动血管数量大致相同。???翻译的问题?
2.3. 设想
一、动物的体形不断变小 (设想可以不断缩小,并且仍然存在正常循环系统)
“保面积”的分支数量,所需不断减少。这些血管又必须大大到足以承受波动的压力,血压?直到临界点,最后只能支持直流血???
毛细血管尺寸一定,分支变少,也主动脉尺寸也不断减小,最后不能再承受血压波动。(心脏也必须减小?)在这时,脉动波由于血液的黏度不能再传送,血液变成了稳定的“直流血”
很奇怪的是,这样的动物心脏依然在跳动,但是却没有了脉搏!???(血压太小?)
更重要的是,这是一种非常低下的设计,完全失去了阻抗匹配的优势。导致整个循环系统内的所有的血管产生大量的能耗。…………这将反映到代谢率的缩放中,不再遵循34次幂规律,而变成线性缩放,与体重成正比,没有了规模节约。
因此,这表明,哺乳动物只有大到,他们的循环系统能够支撑脉动波,通过至少一次分支(汇总成大血管以承受血压?)
这决定了哺乳动物的最小尺寸,公式……实际上取决于一些常见的变量,如血液的密度,黏度,血管的弹性。………伊特鲁里亚 鼩鼱。主动脉只有几毫米长,几十分之一㎜宽
二、动物体形不断变大
3. 为什么没有体型大如哥斯拉的哺乳动物
3.1. 氧气的供应,食物的获取……消化能力的极限,能量转化和输送系统的能力极限
重力与自身强度
陆地动物体重增加,压垮自己,
陆地动物的
海洋生物,浮力抵消体重
3.2. 网络终端(基础设施)对周围组织后勤保障能力
毛细血管等终端的平均距离与身体体重之间呈幂指数缩放,其指数为1/12(~0.0833...)网络越来越稀疏
树叶的平均距离随树木尺寸增大
毛细血管网越来越稀疏,也体现了体形增大带来的规模效应。但是增长上有极限的~~毛细血管壁和组织细胞之间,氧气和代谢物的扩散能力
毛细血管圆柱形氧气扩散模型,最大克罗半径
3.3. 估算:如果哥斯拉,超人存在,所需要的 身体,材料,组织性能参数
这种预测是否有意义?复杂系统的初始数值敏感性
4. 生长
4.1. 个体发育 ontogenesis
哺乳动物的(确定性)生长模式
为什么我们我们生长会达到一个相对稳定的体形而不再继续生长
新陈代谢的能量,按比例分配于,现有细胞的生存维护,和新细胞(组织)的。
用于生成新细胞的能量(及其生长速率),是代谢率与维持现有细胞生存能量的差值
能量代谢的分配 (摄入的能量)
现有细胞
与现有细胞数量成正比,与随体重线性增长???(真的吗,好像不对啊),而代谢率为3/4次幂增长,
新生细胞
5. 全球变暖、温度的标度指数、生态学代谢理论
6. 衰老和死亡
05 从人类世到城市世:一个由城市主导的地球
1. 生活在指数性不断扩张的宇宙中
2. 城市、城市化和全球可持续性
2.1. 《城市的胜利》
城市是人们最伟大的发明,使得指数级增长成为可能
2.2. 城市是我们发明的用于推动和促进社会互动和人类合作的天才机制,而社会互动和人类合作就是人类创新和财富增长的两个必要因素。
2.3. 城市是人民的熔炉,创新的中心,创造财富的引擎,权力的中心,近创意,个人的磁石,推动观念增长和创新,出现了对话g,但是城市也是人类阴暗面的集中体现,他是犯罪,污染,贫困,疾病,能源,资源消耗轮番上演的舞台。
反过来说,城市一方面是我们面临主要挑战的来源,另一方面又是创意和观念的发生器,并由此成为解决上述挑战的想法和方案的来源。这是一个双重属性。去。
3. 题外话:指数发展究竟是什么?一个警世寓言
3.1. 口语化的“指数级增长” 的实际情况
指数级增长一方面他的开始阶段是十分缓慢的甚至是不痛不痒的之后才转变为快速增长
另一方面,它的增长速度与现有的规模存在直接的比例关系,规模越大,增长速度越快。增长相同规模所需时间越来越短
指数级增长意味着指数增长的人口规模要大于此前任何时刻人口规模的总和。?????
复利,意味着每个人都会变得越来越富有,因此我们痴迷于激素一般的指数级增长
国际象棋棋盘放米粒的典故,菲尔多西
3.2. 自然指数e的含义
4. 工业城市的举起和不足之处
5. 马尔萨斯、新马尔萨斯主义者和伟大的创新乐观主义者
5.1. 1798《人口论》
人口以指数级增长,而粮食供应乙算术级数增长,这周将会导致人口规模超过粮食供应的能力将导致灾难性的崩溃。
为了避免这样的灾难并确保人口可持续增长,必须以某种形式控制人口。
得出来谬论~ 被当成批评穷人坚持快速生育而陷入窘境的理由
被马克思恩格斯批评为“资产阶级的走狗”
新马尔萨斯主义者 没有了宗教不堕胎等观念的束缚
子主题
5.2. 有许多经济学家认为传统的mine萨斯观点的崩溃论是天真的简单的错误,确实有证据反馈没有出现马尔萨斯的担忧
但另一方面,少有物理学家或称太学家认为马尔萨斯的崩溃的基本观点是错的。
肯尼思博耳。:任何相信指数级增长会在有限世界里永久持续下去的人,要么是疯子,要么就是经济学家。
许多经济学家,社会学家,政治家或者是商业领袖都利用创新来证明自己的乐观态度,把创新当做我们持续指数级增长的魔术棒。
他们认为,受到自由市场经济的驱动,人类跃的创造力以及对于改革和创新的看法态度,一直是会指数级增长提供源源不断的动力,并不大的提升生活水平。
农业的工业化。带来的生产效率的极大提升。以及农业劳动人口的需求的急剧下降是城市人口呈指数级增长的主要驱动因素之一。
5.3. 1972年MIT 罗马俱乐部 《增长的极限》
反对者:朱利安西蒙
《终极资源》the ultimate resource 认为人口规模越大越好,人类的天才和创新将永久持续
21世纪 内生增长均,保罗罗摩
经济增长的动力主要在于人力资本的投资创新和知识创造的驱动。如果无法找到新的方法和理念,每一代人都会感受到资源有些和不良作用带来的增长局限,每一代人都低估了找到新方法和理念的可能性
话说话说这意味着观念和创新会成倍的增长指数级的增长,而非算数登上,整个过程最开放的,是没有限制的
减少二者之间持续紧张的态势,已经成为21世纪主要的政治挑战之一,而猖狂的资本主义者已经包装成推动经济增长与繁荣的创新和天才创业的引擎
6. 一切都是能源?笨蛋
6.1. 代谢率,需求
人每天约2000卡路里,代谢率~100w
全球人均代谢率~3000w,发达国家高得多,美国约1.1万w
联想登下人类对能源利用的不可避免的地效率,以及由此产生的熵和污染,地热和环境的破坏的话,情况就更不乐观了。
即使不考虑热机的能源转换效率,我们曾我们经济增长的超星新变化是不是都是依赖能源的汲取呢?有没有不汲取能源的经济增长呢?或者有没有对能源需求比较低的经济增长呢,又能够满足人的生存发展?
子主题
6.2. 企业的主要功能并不是提高效率,而是赚取利润。
在政府干预,刺激和监管下,适应开放式增长的自由市场体系,能否在赚取大量利润和解决可持续发展问题之间找到稳定的平衡
子主题
生产效率的提高,对应着物理层面的什么呢?
公众和企业越来越意识到能源的浪费和低效,政府也推出项目和税收政策,鼓励解决这些问题,但是这样就足够了吗?
6.3. 从科学的角度而言,工业革命的真正革命性特点是从开放性系统到封闭系统的巨大转变,前者主要有太阳能外部提供能源,而后者主要由化石燃料的内部提供能源。
我们从一个外部可靠的,可持续的能量来源,像一个内部的不可靠的,变化无常的能量来“升级”
地球以及地球上的生命,在生命诞生之初的这段漫长的时空里,在太阳提供稳定的能源的滋养和自然选择之下,已经进化出了稳定的,可持续的
在封闭系统中?热力学第二定律 熵增
一个结果就是大气曾暖,向大气排放大量的无法利用的废热,排放温室气体和污染
这种变化将是指数级的,而非幂律的
推荐和评价
短评
阿里巴巴 复杂科学研究中心 吕林媛
人类语言系统 齐普夫定律
一本书中的的单词按出现频次降序排列,则单词的频率与其名次的常数次幂成反比
只有极少数的第N次倍经常用到
西普夫定律
子主题
“得到”《精英日课》专栏 万维钢
《智慧社会:大数据与社会物理学》,用数据分析研究社交网络,敢称“物理学”?………
物理学一定要有一个不可违反的定律,才配得上??? 规模法则算得上有严格的证明吗?有推导吗?是不可违反的吗?怎么的才是不可违反?这个说法太牵强了吧
指数函数y=cx^k,取 对数得log y= log c + k log x
化学家 MH丽兹克,验证了1956奥运会举重成绩与体重有亚线性增长关系,k~0.675接近理论值0.667
工程问题的缩放
无量纲数
造大船
弗劳德数Fr=u2/gL,L为特征长度??
神秘数字4 与分形
城市
城市的标度律
城市基础设施~人口^0.85
道路
律所
加油站
城市产出~人口^1.15
0.85次幂的由来
L. M. bettencourt的论文The origins of scalingin cities, science340,1438, 2013.6.21
人与人的连接
基础设施 道路总长
子主题
城市产出
一个人的产品要与另一个人发生连接(某种关系)才能实现效用(基于交换?可不可以不交换?不完全交换)
总产出~人均连接数x人口
人均连接数~人均基础设施
总产出~N/Nd x N~N^7/6,7/6~1.167
城市的意义
个体连接数,单一种类最多连接数X=N(N-1)/2 连接数增长快于人口 多重因素连接?
城市的节奏 (节奏快,有节奏慢下来的吗?
大城市的步行速度
步行速度~人口^1.1
步行速度的上限?与表现型增长的矛盾?
为什么这些用来节约时间提升效率的基础设施越来越便利?(真的是便利吗)而人们却觉得时间越来越不够用
一小时圈
一小时行程决定了城市的范围,未必吧
熟人和连接人
公司的宿命
读后感
分散在各处的问题,我觉得作者之前揭示了规模的一部分,另一部分始终没有得到讨论,一味地的粗粒度理论没有完成自圆其说,搪塞的成分
最终好像成了,只说符合“规模法则”的部分,不符合的部分都不说,因为“粗粒度”粗略?
反过来想一下,有什么样的科技的出发点是真的为了节省人们的时间吗?什么样的科技可以节省时间呢?或许只有一段空白的时间能让人们能安静下来,而不是觉得时间不足,永远不足。这种空白的时间有可能就是可以理解的,可以接受的孤独。
后记
1. 21世纪的科学
2. 跨学科、复杂系统和圣塔菲研究所
3. 大数据:范式4.0还是3.1
10有关可持续性的大一统理论的前景
1. 摘要
1.1. 继续以有限的单一体系的方法去解决我们面临的许多问题,而没有发展出一种统一的框架,有可能会使得我们陷入会话巨大资金和社会成本,且未能解决真正问题。风险之忠
我们在第七,第八章都是讨论指出,从创新到财富制造再到犯罪和疾病无论好坏还是丑陋所有的经济行为都是定量相关的 而目前所有应对全球可持续性挑战的方式都聚焦对于相对具体的问题上:例如能源和资源的利用和产生的环境后果,气候变化所带来的经济后果。未来能源和环境选择所造成的社会影响等。 …………他们将重点集中在了树木上,而忽视了森林。
我们需要一个广泛的,更加一体化的科学框架,它包括可量化的,可预测的机制性的理论,应用于理解人类构造的社会和物理体系和自然之间的关系,我们将这一框架称为可持续性的大一统理论。是时候启动一个庞大的曼哈顿似的国际项目或阿拉伯式的项目了,以专注于一种一体化的,系统性的观念去解决全球可持续性问题。
2. 不断加速的跑步机,创新循环,有限时间奇点
2.1. 按照基点,人口,GDP,专利数等一些被考虑的因素增长,将会在某一个时间点变得无限大。 这显然是不可能的,所以这预示着有些东西是我们没有考虑到的,我们要做出改变。
幂指数和指数函数的持续增长,他们变得无限大,是需要无限长的时间的。 …………基于这样的增长他们的时间奇点被推向了无穷远,因而是相对无害的
那些在在有限时间基点发生无限增长,称为超指数增长。 ………如果经济增长是超职数的,那么在时间基点就有可能发生崩溃。因为不可能在有限的时间内供应无限的能量资源和食品,增长发生停滞?
这一情况与经典的马尔萨斯观点存在的性质上的差别在于,后者没有基点概念的存在,基点的存在表明系统肯定会从一种像face向另一种有着完全不同特点的相转变。
因此预先阻止灾灾难的一个明确策略是,在几点到达之前便进行干预,重新设定参数。
并且为了维持这些新参数下的开放式增长公式中的策动向及社会新陈代谢必须保持超线性,这意味着新的动力学,必须由带来创新社会和知识创造的社会互动,的正反馈力量驱动。
这一干预不是别的,而正是经常被提及的创新。 改变增长的范式,而且是循环重复的范式转移创新
I March萨斯最初的论点。70年代的罗马俱乐部的增长极限的讨论,也缺少了这一重要的考虑
事实也不是如此简单,还缺少了一个重要的问题。理论指出,维持支撑持续的增长,连续创新之间的间隔必须变得越来越短。不断的转移到速度越来越快的另一个跑步机上。???为什么?这样不是还是终有一天无以为继?
但是作者认为这一理论预测的快过指数增长的连续加速循环与我们对于城市技术变革浪潮人口的观察结论相一致。
2.2. 马尔萨斯主义者忽略了创新的重要性,而7点理论的支持者却忽视了在全球范围内整个社会经济动力学的重要性,它其实正是在日益临近的基点的主要驱动力。????什么意思?………这两种情况在更广阔的框架内部都是无法保持稳定的,不能迎合量化机制理论。
或许最大的概念性讽刺…是,对于奇点论者,他们的结论和猜测都是以指数级增长为基础的,但是指数级增长并不会出现有限时间奇点。
09 迈向公司科学
1. 沃尔玛是扩大版的木材公司吗?谷贷是体型更大的熊熊吗?
2. 开放式增长的神话
3. 令人惊讶的公司死亡率的简单性
4. 安息吧
5. 为何公司会衰亡,而城市不会
08 从流动性和生活节奏,到社会联系、多样化、新陈代谢和增长
1. 生活节奏的加快
2. 在不断加的跑步机上生活:城市是一台不断缩小的时光机
3. 通勤时间和城市规模
4. 步行节奏的加快
5. 你不孤单:移动电话成为人类行为的探测器
5.1. 手机数量已经超过地球人口总数,发展中国家人民的手机无比例比发达国家高。为什么?
分析这些庞大的手机通信数据,能够为我们提供全新的可以简易的量化分析,以了解社会网络的结构和动力学,人与地点之间的空间关系,以及城市的结构和动力学。
但是我们稍后也将会给出解释的评论,指出这一方式内在的天真幼稚之处,甚至是危险性。
6. 检验和验证理论:城市中的社会连通率
7. 城市移动的规则结构
8. 表现过度和表现不佳
9. 财富、创新、犯罪和系统韧性结构:个人和城市排名
10. 可持续性的序曲:关于水的短暂离题
11. 城市中的商业行为和社会经济多样性
12. 城市生长和新陈代谢
12.1. 在供给侧,生物体的代谢率与细胞数量上压线性比例变化,四分之三次幂规则,而需求则会按欣欣增长
代谢率的要尽兴比例变化及相关的源自优化网络表现的规模规模经济增长,也是他们呈现s型增长曲线的原因。
他们的物理基础设施表现为建筑物,道路等,以及他们的社会经济动力学,表现为思想创新,财富创造和社会资本等
二者都是网络系统,他们彼此之间紧密联系,相互依赖,彼此相映的压线性,规模法则和超线性规模法则互为补充
12.2. 刘易斯芒福德:城市的主要功能是化力为形,化能量为文化,化死物为鲜活的艺术符号,化生物繁衍为社会创新。
把这个过程选项为一座城市的新陈代谢,其中我们从食物摄取的真是的能量,只占城市总体能量消耗的一小部分,不足1%。
但像前面所说的,食品企业是大多数城市内数量最多的企业类型,甚至超过了律师事务所。这似乎是自相矛盾的。还有一个问题究竟什么才算是城市的新陈代谢的一部分?哪些是独立的来源?
子主题
12.3. 尽管增长的方程式和数学结构相似,但是结果却是迥异的。 在生物学系统中占据统治性地位的亚线性比例变化和规模经济,会带来稳定的受限增长和生命节奏的放缓
而社会经济活动中占统治地位的超线性比例变化和规模收益递增才会导致无限的增长和生命节奏额加速。
07 走向城市科学
1. 城市的按比例缩放
1.1. 城市是自发的自组织现象,源自于需要交换能量和物质和信息的人类的互动
互动活动填充了“社会经济空间”
到底是什么在优化着我们的社会网络?
2. 城市与社会网络
3. 这些网络是什么?
4. 城市:晶体结构还是分形?
5. 城市是巨大的社会孵化器
6. 你有多少亲密朋友?邓巴和他的数字
7. 词语和城市
8. 分形社会:城市与自然一体化
06 城市科学的序曲
1. 城市和公司是大型生物体吗?
2. 圣·简和巨龙
3. 一段旁白:有关花园城市和新城镇的个人经历
4. 中段总结和结论