Дополнительные курсы по исследованию сложности


Два новых курса открыты для регистрации в Complexity Explorer, и если вы пропустили его вводный курс, он в настоящее время в процессе, и у опоздавших осталось достаточно времени, чтобы наверстать упущенное.

Complexity Explorer – это интернет-хранилище учебных материалов, связанных с наукой о сложных системах, от Института Санта-Фе и Портлендского государственного университета. Весной 2013 года он предложил свой первый курс – Введение в сложность.

Курс по сложной системной науке казался настолько интересным, что я и еще один член команды не только рассказали об этом читателям I Programmer, но и записались на него. Мы не были разочарованы и обнаружили, что в первоначальную презентацию этого курса Мелани Митчелл было включено много увлекательного материала. Он объединил множество идей, которыми мы, программисты, уже интересовались, расширил наши знания и поставил новые задачи.

Если вам интересны темы Динамика и Хаос, Фракталы; Информация, порядок и случайность, генетические алгоритмы и клеточные автоматы этот курс исследует их все и многое другое. Помимо видеолекций, студенты также имеют возможность получить практический опыт реализации идей с помощью NetLogo, программного обеспечения для моделирования на основе агентов, основанного на стек-ориентированном языке Logo.

Курс, который подвергся обширной переработке с целью устранения первых проблем с прорезыванием зубов, в настоящее время проводится как 11-недельный курс, который заканчивается 20 сентября. В качестве вводного курса у него нет предварительных условий, и его рабочая нагрузка составляет от 3 до 6 часов в неделю, в зависимости от того, сколько дополнительного домашнего задания вы хотите выполнить.

Два курса, которые начинаются 1 сентября, посвящены конкретным аспектам сложных систем, и оба требуют некоторой математики.

Фракталы и масштабирование – это 7-недельный курс, представленный Дэвидом Фельдманом, который ранее читал увлекательный курс по Хаосу и динамическим системам в Complexity Explorer. Судя по следующему плану курса, этот будет не менее интересным и разнообразным:

1. Введение во фракталы. Измерение самоподобия. Обзор логарифмов и показателей.

2. Коробка-счетная размерность. Дальнейшие примеры фракталов. Стохастические фракталы.

3. Степенные законы и их связь с фракталами. Графики ранжирования и частоты. Как оценивать показатели степенного закона.

4. Эмпирические примеры степенных законов. Другие распределения с длинным хвостом: логарифмические нормали и растянутые экспоненты. Последствия длинных хвостов.

5. Механизм генерации степенных законов. Феномен “богатый – становишься богатым”. Фазовые переходы. Прочие механизмы.

6. Метаболическое масштабирование. Теория масштабирования Вест-Брауна-Энквиста.

7. Городское масштабирование.

Чтобы понять, с чем вы можете столкнуться в первой части этого курса, прочтите «Руководство программиста по фракталам».

Алгебра в старших классах – это все, что требуется для фракталов и масштабирования, но для другого курса, который начинается в начале сентября,

Элизабет Брэдли “Нелинейная динамика: математические и вычислительные подходы” вам нужен “по крайней мере один семестр исчисления и физики на уровне колледжа” плюс способность программировать по крайней мере на одном языке высокого уровня с C, Java, Matlab, R, в том числе упомянутыми . Карты, динамические системы с дискретным временем; потоки, динамические системы с непрерывным временем; и нелинейный анализ временных рядов – темы этого курса, каждой из которых посвящено несколько недель.

Описание курса объясняет:

В каждом разделе этого курса студенты начнут с упражнений на бумаге и карандаше по соответствующим темам, а затем напишут компьютерные программы, которые операционализируют связанные математические алгоритмы. Для этого не потребуются профессиональные навыки программирования, но вам должно быть комфортно переводить основные математические идеи в код. Для этих упражнений подойдет любой компьютерный язык, поддерживающий простое построение графиков – точки на помеченных осях. Мы не будем просить вас сдать ваш код, а просто составим отчет и проанализируем результаты, которые дает ваш код.

Еще один курс, который появится осенью 2015 года, – это агентное моделирование в NetLogo, но подробностей о нем пока нет. Если вы хотите изучить Netlogo до его запуска, см. «Начало работы с NetLogo» Майка Джеймса.


Добавить комментарий