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複雑系の科学は、様々な種類の複雑系を数理モデルなどの現代科学的な手法を用いて、研究する学問分野の総称である。 複雑系のモデルから得られる方程式というのは、一般的に統計力学・情報理論・非線型力学などの周辺において研究が展開され、基本的に複雑であると考えられてきた自然界における系の組織化が存在するが予測不可能な挙動を表すものである。これらの系の物理的特徴は定まっておらず、それゆえ、このような「系」と言ったときには、現象を記述する数学モデルのことを指すのであって、モデルが表す不確定な物理学的対象のことではないとするのが普通である。 このような系をモデルを用いた研究を行う分野は、計算機科学、生物学〔Chapouthier, G, Mosaic structures – a working hypothesis for the complexity of living organisms, E-Logos (Electronic Journal for Philosophy), 2009, 17, http://nb.vse.cz/kfil/elogos/biocosmology/chapouthier09.pdf〕、経済学、物理学、化学〔J. M. Zayed, N. Nouvel, U. Rauwald, O. A. Scherman, Chemical Complexity – supramolecular self-assembly of synthetic and biological building blocks in water, Chemical Society Reviews, 2010, 39, 2806–2816 http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2010/CS/b922348g〕、ほか多岐にわたる。特にこのような系に主眼を置いた研究を総称する呼称として、複雑系理論・複雑性科学・複雑系の研究・複雑性の科学・非平衡物理学・歴史物理学などがある。また、さまざまな抽象複雑系が数学の一部として研究されている。 複雑系に関する主要な問題は、それらの系の形式的な数理モデル化とシミュレーションの困難さにある。このような側面から、いくつもの異なる研究の文脈で、それぞれ異なった積み重ねの上に複雑系が定義されている。全ての複雑系が多くの相互に関連する要素をもつことから、ネットワーク科学やネットワーク理論が複雑系の研究の重要な側面となりうる。今のところ、複雑系とは何であるかということの、一つの普遍的な定義というのは意見の一致を見るものではない。 方程式によって表されるさほど有用でない系について、複雑系を用いた同定・発見・設計・相互関係に対する様々な語り口や方法が用いられる。複雑系の手法を用いた、より大きな視点での統制や方法論は Encyclopedia of Earth〔P.F. Henshaw 2009 Complex Systems, Encyclopedia of the Earth 〕 に見つかる。 == 概要 == 複雑系の数理モデルを用いた研究は、それまでの科学が提供してきた伝統的な力学的概念では、十分に説明のできない多くの現象に対して行われる〔http://www.narberthpa.com/Bale/lsbale_dop/cybernet.htm Bale, L.S. 1995, ''Gregory Bateson, Cybernetics and the Social/Behavioral Sciences''〕。したがって複雑系の数理は、人類学、人工知能、人工生命、化学、計算機科学、経済学、進化的計算、地震予知、気象学、分子生物学、神経科学、物理学、心理学、社会学等を含む多様な分野における問題に対する広範な研究手法を包含する言葉として用いられる。 こうした努力の中で、科学者はしばしば複雑現象を（記述するというよりは）「導く」ような、単純な非線型カップリング規則を探求したが、そういうことが必要とされない場面もあった。人間社会は（おそらく人間の脳も）要素もその相互作用も単純でない複雑系であるにもかかわらず、複雑系の多くの特質を顕す。ここで振り返っておきたいのは、非線型系が必ずしも複雑系モデルの特徴を示すわけではないということである。実際、不安定な平衡やある種の生物学的・社会学的・経済学的な系の進化の過程に関わるマクロ分析は、変数のパラメータが相互に依存しあうようなものであるにも関わらず、線型方程式系を用いても有向に実施することができる。 工学は伝統的に、小さな摂動に対するもの（大部分の非線型系は分析が極めて簡単になる線型系で近似することができる）に考えを絞ってはいたものの、非線型問題の解決に血道をあげてきた。線型系が表すのは、安定制御の一般手法や解析が存在するような系の主なクラスである。しかし、多くの物理学的な系（例えばレーザー）は本質的な意味での「複雑系」であって、このようなものに対する実用工学は複雑系の研究の一要素に含まれざるを得ない。 情報理論は、オブジェクト指向設計の概念を通じて、あるいは任意の系の進化の過程に対しての組織化と乱れの概念の定式化を通して、複雑適応系 (CAS) によい応用がある。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア（Wikipedia）』 ■ウィキペディアで「複雑系科学」の詳細全文を読む 英語版ウィキペディアに対照対訳語「 Complex systems 」があります。 スポンサード リンク
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