Think Complexity. Complexity Science and Computational Modeling (version 2.6.2)

Description

Contents......Page 3 Preface......Page 9 Complexity Science......Page 14 The changing criteria of science......Page 16 The axes of scientific models......Page 17 Different models for different purposes......Page 19 Complexity engineering......Page 20 Complexity thinking......Page 21 What is a graph?......Page 23 NetworkX......Page 25 Random graphs......Page 28 Generating graphs......Page 29 Connected graphs......Page 30 Generating ER graphs......Page 32 Probability of connectivity......Page 34 Analysis of graph algorithms......Page 36 Exercises......Page 37 Stanley Milgram......Page 39 Watts and Strogatz......Page 40 Ring lattice......Page 42 WS graphs......Page 44 Clustering......Page 45 Shortest path lengths......Page 47 The WS experiment......Page 48 What kind of explanation is that?......Page 50 Breadth-First Search......Page 51 Dijkstra's algorithm......Page 53 Exercises......Page 55 Social network data......Page 58 WS Model......Page 61 Degree......Page 62 Heavy-tailed distributions......Page 64 Barabási-Albert model......Page 66 Generating BA graphs......Page 68 Cumulative distributions......Page 70 Explanatory models......Page 73 Exercises......Page 74 A simple CA......Page 77 Wolfram's experiment......Page 78 Classifying CAs......Page 79 Randomness......Page 81 Determinism......Page 82 Spaceships......Page 83 Universality......Page 86 Falsifiability......Page 87 What is this a model of?......Page 88 Implementing CAs......Page 90 Cross-correlation......Page 92 CA tables......Page 94 Exercises......Page 95 Conway's GoL......Page 98 Conway's conjecture......Page 101 Realism......Page 103 Instrumentalism......Page 104 Implementing Life......Page 106 Exercises......Page 108 Diffusion......Page 110 Reaction-diffusion......Page 112 Percolation......Page 116 Phase change......Page 117 Fractals......Page 120 Fractals and Percolation Models......Page 122 Exercises......Page 123 Critical Systems......Page 125 Sand Piles......Page 126 Implementing the Sand Pile......Page 127 Heavy-tailed distributions......Page 131 Fractals......Page 133 Pink noise......Page 137 The sound of sand......Page 138 Reductionism and Holism......Page 140 SOC, causation, and prediction......Page 143 Exercises......Page 144 Agent-based models......Page 146 Schelling's Model......Page 147 Implementation of Schelling's model......Page 148 Segregation......Page 150 Sugarscape......Page 152 Wealth inequality......Page 155 Implementing Sugarscape......Page 156 Migration and Wave Behavior......Page 159 Emergence......Page 160 Exercises......Page 162 Traffic jams......Page 164 Random perturbation......Page 168 Boids......Page 169 The Boid algorithm......Page 170 Arbitration......Page 173 Emergence and free will......Page 174 Exercises......Page 176 Evolution......Page 177 Simulating evolution......Page 178 Fitness landscape......Page 179 Agents......Page 180 Simulation......Page 181 No differentiation......Page 182 Evidence of evolution......Page 183 Differential survival......Page 186 Mutation......Page 187 Speciation......Page 190 Summary......Page 193 Exercises......Page 194 Evolution of cooperation......Page 195 Prisoner's Dilemma......Page 196 The problem of nice......Page 197 Prisoner's dilemma tournaments......Page 199 Simulating evolution of cooperation......Page 200 The Tournament......Page 202 The Simulation......Page 204 Results......Page 206 Conclusions......Page 209 Exercises......Page 211 Reading......Page 213