教学目的、要求
本课程为系统理论学科各专业博士、硕士研究生的专业课，同时也可作为复杂系统相关领域研究生的选修课。多个体系统理论有广泛的应用背景，体现了复杂系统的主要特征，多个体系统建模已经成为复杂系统的主要建模方式。多个体系统研究涉及几乎所有自然科学领域甚至经济、社会科学研究的基础，属于复杂系统的最重要的研究领域。但多个体系统的研究仍处于不成熟的阶段，还没有统一和成熟的理论体系，目前国际上尚无系统权威的完整教材，因此这门课将根据当时的研究发展，及时修改和补充最新的研究成果，与时俱进。通过本课程的学习，希望学生：1）学习多个体系统的特点，通过具体实例学习如何建立多个体系统模型；2）认识和理解多个体系统的集体行为，并能掌握集体行为分析的一些工具和方法，包括计算机模拟方法。
预修课程

教材

主要内容
第1-6学时(第一周)：(教学重点与难点) 第一章 多个体系统的基本概念和方法 个体系统的特征，集体行为的概念，计算机模拟方法(NetLogo)，统计物理等 第1学时：系统科学的内涵与外延 第2学时：多个体系统的定义及典型特征 第3学时：群体行为的定义及特征 第4学时：计算机模拟方法(NetLogo)简介 第5学时：平均场理论 第6学时：基于Agent的建模理论与方法 第7-12学时(第二周)：(教学重点与难点) 第二章 网络化系统 复杂网络的基本知识（小世界模型，无标度网络等），网络动力学理论与方法 第7学时：复杂网络的基本概念 第8学时：随机网络 第9学时：小世界网络 第10学时：无标度网络 第11学时：网络同步的理论与方法 第12学时：牵制控制的理论与方法 第13-18学时(第三周)：(教学重点与难点) 第三章 动态网络系统 Vicsek模型及其同步分析，分布式系统的设计，集体行为的干预 第13学时：Boid模型 第14学时：Vicsek模型及其同步分析 第15学时：Couzin-Levin模型及其演化模型 第16学时：分布式系统的设计 第17学时：群体行为的干预 第18学时：群体行为的调控 第19-24学时(第四周)：(教学重点与难点) 第四章 适应性 自适应控制，复杂自适应系统，遗传算法，元胞自动机和人工生命等 第19学时：自适应控制的基本理论与方法 第20学时：复杂自适应系统 第21学时：遗传算法及其应用 第22学时：GP算法及其应用 第23学时：元胞自动机 第24学时：人工生命 第25-30学时(第五周)：(教学重点与难点) 第五章 博弈 博弈论基础，多人可重复囚徒困境等 第25学时：博弈论基础 第26学时：纳什均衡 第27学时：种群博弈 第28学时：多人可重复囚徒困境 第29学时：网络博弈的基本理论与方法 第30学时：博弈论的典型应用 第31-36学时(第六周)： 第六章 非线性科学与复杂多个体系统前沿 第31学时：混沌与分析 第32学时：混沌控制与反控制 第33学时：大数据 第34学时：复杂网络的结构可控性 第35学时：复杂网络的可观性 第36学时：网络科学与工程中的前沿科学问题 第37-38学时(第七周)： 期末总复习习题课 第39-40学时： 期末考试
参考用书
1. 约翰・霍兰著，《涌现：从混沌到有序》，陈禹译，上海科学技术出版社，2006 年7月。 2. SFI Complex Systems Summer School教材： http://www.santafe.edu/education/ schools-complex-systems-summer-schools.php 3. Melanie Mitchell. A Guided Tour. Oxford University Press: New York, NY, 2009. 4. Boccara, Nino. Modeling complex systems. Springer Verlag, 2004.