译者的话
序言
第一章 一种新科学的建立基础
基本观点的轮廓
与其他领域的关系
一些过去的创造
本书中个人的科学故事
第二章 关键的实验
简单程序如何表现
一个新直觉的需要
第三章 简单程序的世界
寻找共性
更多的元胞自动机
移动自动机
图灵机
替换系统
有序替代系统
标识系统
循环标识系统
寄存器机
类型系统
一些结论
第四章 基于数字的系统
数字的概念
基本算术
递归序列
素数序列
数字常量
数学函数
迭代映射和混沌现象
连续元胞自动机
偏微分方程
连续与离散系统
第五章 二维之上
导语
元胞自动机
图灵机
替换系统与分形
网络系统
多向系统
基于约束的系统
第六章 从随机性触发
秩序的出现
四类行为
对初始条件的敏感性
有限尺寸系统与第二类行为
第三类系统中的随机性
特殊初始条件
吸引子的概念
四级系统中的结构
第七章 程序与自然中的机制
行为的普遍性
随机性的三种机制
来自环境的随机性
混沌理论与初始条件中的随机性
随机性的内在产生
连续性的现象
离散性的起源
满足约束条件的问题
简单行为的起源
第八章 对日常系统的影响
建模问题
晶体的生长
材料的断裂
流体流动
生物学中的基本问题
植物和动物的生长
生物色素沉着模式
金融系统
第九章 基础物理学
物理学的问题
可逆性的概念
不可逆性与热力学第二定理
守恒量与连续现象
宇宙的终极模型
空间的本质
空间作为网络
空间与时间的关系
时间与因果网络
宇宙中事件的排序
时间中的唯一性和分支性
网络的演化
空间、时间和相对论
基本粒子
重力现象
量子现象
第十章 感知与分析过程
引言
感知与分析的作用
定义随机性的概念
定义复杂性
数据压缩
不可逆数据压缩
视觉感知
听觉感知
统计分析
密码学和密码分析
传统数学和数学公式
人类思维
更高形式的感知与分析
第十一章 计算的概念
计算作为一种框架
元胞自动机中的计算
通用性现象
通用元胞自动机
用元胞自动机模拟其他系统
用其他系统模拟元胞自动机
通用性的含义
规则110元胞自动机
规则110中通用性的意义
第4类行为与通用性
元胞自动机中的通用性阈值
图灵机和其他系统中的通用性
第十二章 计算等价性原则
基本框架
原则概述
原则的内容
原理的有效性
解释复杂性现象
计算不可约性
自由意志现象
不可判定性与难解性
对数学及其基础的影响
宇宙中的智能
对技术的影响
历史视角
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第十二章 计算等价性原则
第十二章 计算等价性原则
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