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大脑熵、分形维数和可预测性
复杂性科学是一个总称，涵盖对“复杂”系统的研究和表征——系统由多个相互依赖的组成部分组成，这些组成部分在不同层面上运行和相互作用（Fernandez 等人，2013 年）。这种复杂系统通常表现出“混沌”行为。混沌系统不是指无序或混乱的状态，而是指不可预测性和无序性，通常是多种非线性相互作用的结果（Faure 和 Korn，2001 年）。因此，系统中的微小变化可能导致指数变化（一种被称为“蝴蝶效应”的属性）。例如，地球大气层在任何时间和空间点都是（几乎无限）多个变量（例如温度、粒子组成和云密度）相互作用的结果，这使得任何长期预测都具有挑战性。尽管如此，复杂性科学的总体思想不一定是建立做出精确预测的方法，而是为表征给定复杂系统的长期轨迹提供一些见解（Faure & Korn，2001）。这些原则源于数学的一个分支，即混沌理论（概述见 Thietart & Forgues，1995），该理论已促使多个学科（例如环境科学、气象学和生物学）采用复杂动力系统的框架（Burggren & Monticino，2005；Kiel & Elliott，1996）。复杂性科学在非线性系统中的应用，称为“非线性动力学”，是一种新兴方法，在人体生理学和病理学研究中越来越受到关注（Ehlers，1995）。人类生理系统在理论上被概念化为复杂系统是有道理的，因为人类生理系统由多个组成子系统（无论是解剖学组件还是生理过程）组成，这些子系统在不同层面（即从分子到器官）不断相互作用，并与外部环境相互作用以维持体内平衡（Faure & Korn，2001）。基本假设是生理系统本质上是复杂的（Golbeter，1996），病理状态（或“动态疾病”，见Mackey & Glass，1977）可以用中断或异常的动态过程来表征。开创性的工作之一是
工程学 I - 比勒陀利亚大学
Du Plessis, M., PrEng MEng DEng(Pret) BA BCom(Hons) (Unisa) MIEEE................................. ................................ Hancke 教授，G.P.，PrEng MEng(Stell) DEng(Pret) SMSAIEE MIEEE MSAIMC ................................................ ....... Joubert 教授，J.，PrEng 硕士博士（预） MSAIEE MIEEE MIMPI Linde 教授，L.P.，PrEng BEng(Hons)(Stell) MEng DEng(Pret) SMIEEE LISA....................................... ...................... Odendaal 教授，J.W.，PrEng MEng 博士（Pret）MIEEE ...... .... Seevinck, E. 教授，PrEng BSc(Eng) BSc(Eng)(Hons) DSc(Eng) (Pret) SMIEEE................. ........................................ Yavin, Y. 教授，理学学士（电话-阿维夫） MSc（魏茨曼学院）DSc（以色列理工学院）SMIEEE AIAA SIAM美国机械工程师学会................................................ ........................ Coetzee 教授，J.C.，PrEng BEng MEng PhD(Pret) MIEEE .......... Delport 副教授，G.J.，PrEng BEng MEng（PU vir CHO）PhD（Pret）SMSAIEI SMIEEE ................................ .................... 副教授 Joubert，T.，BEng MEng PhD（Pret）MIEEE ................ ......... 副教授 Penzhorn，W.T.，PrEng MSc（伦敦）MEng PhD（Pret）SMIEEE MSAIEE ......................... ......................... 副教授 Smuts，W.B.，PrEng BEng MEng(Pret) PhD(Wits) ... ............ 副教授 Snyman，L.W.，PrSciNat MSc PhD（UPE）MSAIF MIEEE .... 副教授 Swarts，F.，BEng MEng DEng（RAU）MSAIEE