導(dǎo)語(yǔ)

集智學(xué)園聯(lián)合華僑大學(xué)鄭志剛教授開(kāi)設(shè)，從同步到集群，從動(dòng)力系統(tǒng)到統(tǒng)計(jì)物理，本課程為你全面、系統(tǒng)地介紹涌現(xiàn)動(dòng)力學(xué)，從物理學(xué)視角建立起理論框架。

現(xiàn)作為系列課程的第六講，鄭志剛教授將以「空域的涌現(xiàn)：集群」為題，擬介紹集群的概念和現(xiàn)象，并討論集群行為的微觀建模如Reynolds-Boid模型，Couzin-Boid模型，Vicsek模型， Toner-Yu流體動(dòng)力學(xué)模型，Cucker-Smale模型， 交通流模型，Swarmalator模型等，流體力學(xué)和宏觀理論分析，并探討各種空間集群動(dòng)力學(xué)行為及其轉(zhuǎn)變。

主題：空域的涌現(xiàn)：集群

課程簡(jiǎn)介

集群是一類(lèi)復(fù)雜系統(tǒng)的時(shí)間、空間群體行為。不同的群體系統(tǒng)對(duì)集群的表述各異。

本次課將介紹集群的概念和現(xiàn)象，并討論集群行為的微觀建模如Reynolds-Boid模型，Couzin-Boid模型，Vicsek模型， Toner-Yu流體動(dòng)力學(xué)模型，Cucker-Smale模型， 交通流模型，Swarmalator模型等，流體力學(xué)和宏觀理論分析，并探討各種空間集群動(dòng)力學(xué)行為及其轉(zhuǎn)變。

課程大綱

1.集群：概念和現(xiàn)象

2.集群動(dòng)力學(xué)建模

3.集群動(dòng)力學(xué)的統(tǒng)計(jì)物理學(xué)方法

4.案例1：swarmalator

5.案例2：手性活性粒子

6.討論

專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)

集群，涌現(xiàn)，群體智能，Reynolds-Boid模型，Couzin-Boid模型，Vicsek模型， Toner-Yu流體動(dòng)力學(xué)模型，Cucker-Smale模型， 交通流模型，Swarmalator模型。

關(guān)鍵解釋?zhuān)?/strong>

1. 集群是相似個(gè)體聚集在一起通過(guò)彼此信息交互完成某種群體行為及功能的系統(tǒng)形式。盡管相似個(gè)體的聚 集可以近似集群為同質(zhì)系統(tǒng)，但由于個(gè)體間的信息交互往往使集群涌現(xiàn)出個(gè)體不具備的整體行為、性質(zhì) 及功能，因此在集群的表征絕不是“1+1=2”的個(gè)體特性線性累加，它詮釋了系統(tǒng)思想。

2. 活性單元具有自主活性，即在非平衡情況下自主運(yùn)動(dòng)、做功等。 世界在不同層次均呈現(xiàn)出非平衡的活躍性！

3. 群體智能是群體系統(tǒng)所表現(xiàn)出來(lái)的一種自然自組織現(xiàn)象,是集群系統(tǒng)產(chǎn)生整體集群行為基礎(chǔ)上所涌現(xiàn)出的具 有目標(biāo)性、自組織和適應(yīng)性的智能響應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

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[10] Strogatz, Steven H., and Kevin Mallory. 2017. "Swarmalators: From kinetics to hydrodynamics." Nature Communications 8 (1): 1504.

課程信息

課程主題：空域的涌現(xiàn)：集群

課程時(shí)間：2025年6月9日（周一） 19:00-21:00

課程形式：騰訊會(huì)議（會(huì)議信息見(jiàn)群內(nèi)通知）；集智學(xué)園網(wǎng)站錄播（3個(gè)工作日內(nèi)上線）

課程主講人

鄭志剛，華僑大學(xué)二級(jí)教授，研究員-教授雙崗，薈萃計(jì)劃特聘教授，閩江學(xué)者、桐江學(xué)者特聘教授，福建省百人計(jì)劃、高層次領(lǐng)軍人才，系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科負(fù)責(zé)人，物理學(xué)科帶頭人。

1997-2015年在北京師范大學(xué)工作，2001年破格教授，2006-2011年曾任物理系系主任。2015年至今在華僑大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院工作，任華僑大學(xué)系統(tǒng)科學(xué)研究所所長(zhǎng)。曾獲全國(guó)百篇優(yōu)博、高校青年教師獎(jiǎng)、優(yōu)秀骨干教師獎(jiǎng)等。

目前擔(dān)任《JAND》雜志副主編，《Chaos》、《Scientific Reports》、《Entropy》、《Chinese Physics B》、《物理學(xué)報(bào)》等雜志編委。長(zhǎng)期從事復(fù)雜系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)物理與非線性動(dòng)力學(xué)方面的教學(xué)研究，承擔(dān)包括973、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等國(guó)家和省部級(jí)項(xiàng)目30多項(xiàng)，在國(guó)際刊物發(fā)表學(xué)術(shù)論文200多篇。出版《混沌控制》、《耦合非線性系統(tǒng)的時(shí)空動(dòng)力學(xué)與合作行為》、《從動(dòng)力學(xué)到統(tǒng)計(jì)物理學(xué)》、《復(fù)雜系統(tǒng)的涌現(xiàn)動(dòng)力學(xué)》、《生物分子馬達(dá)的統(tǒng)計(jì)物理與復(fù)雜輸運(yùn)》等多部專(zhuān)著。

課程適用對(duì)象

1. 領(lǐng)域研究者、理工科研究生或高年級(jí)本科生：a. 對(duì)非線性動(dòng)力學(xué)、復(fù)雜科學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理等領(lǐng)域感興趣； b. 具備一定的微分方程、線性代數(shù)及計(jì)算基礎(chǔ)； c. 對(duì)交叉領(lǐng)域研究有熱情的研究者；2. 具有探究精神的學(xué)生：a. 樂(lè)于參與討論、假設(shè)推導(dǎo)和問(wèn)題反思的學(xué)生。

報(bào)名須知

1. 課程形式：騰訊會(huì)議直播，集智學(xué)園網(wǎng)站錄播。本系列課程不安排免費(fèi)直播。2. 課程周期：2025年4月14日-2025年6月16日，每周一晚19點(diǎn)-21點(diǎn)進(jìn)行。3. 課程定價(jià)：799元

掃碼付費(fèi)報(bào)名

課程課程鏈接：https://campus.swarma.org/course/5482?from=wechat

付費(fèi)流程：

1. 掃碼付費(fèi)；

2. 課程頁(yè)面添加學(xué)員登記表，添加助教微信入群；

3. 課程可開(kāi)發(fā)票。

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