Социальная физика
Социальная физика или социофизика — это область науки, которая использует математические инструменты, вдохновленные физикой, для понимания поведения человеческих толп. В современном коммерческом использовании это слово также может относиться к анализу социальных явлений с помощью больших данных .
Социальная физика тесно связана с эконофизикой , которая использует физические методы для описания экономики . [1]
История [ править ]
Самые ранние упоминания о концепции социальной физики начались с английского философа Томаса Гоббса . В 1636 году он отправился во Флоренцию , Италия, и встретился с физиком-астрономом Галилео Галилеем , известным своим вкладом в изучение движения. [2] Именно здесь Гоббс начал намечать идею представления «физических явлений» общества через законы движения. [2] В своем трактате «О теле » Гоббс стремился связать движение «материальных тел» [3] математическим терминам движения, изложенным Галилеем и другими учеными того времени. Хотя явного упоминания о «социальной физике» не было, стремление исследовать общество научными методами возникло еще до первого письменного упоминания о социальной физике.
Позже французского социального мыслителя Анри де Сен-Симона первая книга , «Lettres d'un Habitant de Geneve» 1803 года , представила идею описания общества с использованием законов, аналогичных законам физических и биологических наук. [4] Его учеником и соавтором был Огюст Конт , французский философ, широко известный как основатель социологии , который впервые дал определение этому термину в эссе, опубликованном в журнале «Le Producteur» , журнальном проекте Сен-Симона. [4] Конт определил социальную физику:
Социальная физика — это наука, которая занимается социальными явлениями, рассматриваемыми в том же свете, что и астрономические, физические, химические и физиологические явления, то есть подчиняющимися естественным и неизменным законам, открытие которых является специальной целью его исследования.
После Сен-Симона и Конта бельгийский статистик Адольф Кетле предложил моделировать общество с использованием математической вероятности и социальной статистики . В книге Кетле 1835 года «Очерк социальной физики: человек и развитие его способностей » излагается проект социальной физики, характеризующейся измеряемыми переменными, которые следуют нормальному распределению , и собраны данные о многих таких переменных. [5] Часто повторяемый анекдот состоит в том, что, когда Конт обнаружил, что Кетле присвоил себе термин «социальная физика», он счел необходимым изобрести новый термин « социология » (« социология »), поскольку он не согласен со сбором статистических данных Кетле.
Было несколько «поколений» социальных физиков. [6] Первое поколение началось с Сен-Симона, Конта и Кетле и закончилось в конце 1800-х годов историком Генри Адамсом . В середине 20-го века такие исследователи, как американский астрофизик Джон К. Стюарт и шведский географ Рейно Аджо , [7] который показал, что пространственное распределение социальных взаимодействий можно описать с помощью гравитационных моделей. Физики, такие как Артур Ибералл, используют гомеокинетический подход для изучения социальных систем как сложных самоорганизующихся систем. [8] [9] Например, гомеокинетический анализ общества показывает, что необходимо учитывать переменные потока, такие как поток энергии, материалов, действий, скорость воспроизводства и обменную стоимость. [10] Совсем недавно появилось большое количество работ по социальным наукам, в которых используется математика, во многом схожая с физикой , и которые описываются как « вычислительная социальная наука ». [11]
В конце 1800-х годов Адамс разделил «человеческую физику» на подмножества социальной физики или социальной механики (социологии взаимодействий с использованием математических инструментов, подобных физике). [12] и социальная термодинамика или социофизика (социология, описываемая с использованием математических инвариантов, аналогичных инвариантам в термодинамике ). [13] Эта дихотомия примерно аналогична разнице между микроэкономикой и макроэкономикой .
Примеры [ править ]
Модель Изинга избирателей и динамика
Одним из наиболее известных примеров в социальной физике является взаимосвязь модели Изинга и динамики голосования конечной популяции. Модель Изинга, как модель ферромагнетизма , представлена сеткой пространств, каждое из которых занято Спином (физика) , численно ±1. Математически конечное энергетическое состояние системы зависит от взаимодействия пространств и их соответствующих спинов. Например, если два соседних пространства имеют одинаковое вращение, окружающие соседи начнут выравниваться, [ нужна ссылка ] и система в конечном итоге достигнет состояния консенсуса. В социальной физике было замечено, что динамика избирателей в конечной популяции подчиняется тем же математическим свойствам модели Изинга. В модели социальной физики каждое вращение обозначает мнение, например «да» или «нет», а каждое пространство представляет «избирателя». [ нужна ссылка ] Если два соседних пространства (избирателя) имеют одинаковое вращение (мнение), их соседи начинают выравниваться по значению их вращения; если два соседних пространства не имеют одного и того же вращения, то их соседи остаются прежними. [14] В конце концов, оставшиеся избиратели достигнут состояния консенсуса, поскольку «информация потечет наружу». [14]
Модель Шнайда является расширением модели Изинга и классифицируется как модель эконофизики . Он подчеркивает выравнивание соседних вращений в феномене, называемом « социальной проверкой ». [15] Она следует тем же свойствам, что и модель Изинга, и расширена для наблюдения за динамикой мнений в целом, а не только для наблюдения за динамикой избирателей.
Поттса и динамика культурная Модель
Модель Поттса является обобщением модели Изинга и использовалась для изучения концепции культурного распространения, описанной американским политологом Робертом Аксельродом . Модель культурного распространения Аксельрода утверждает, что люди, имеющие общие культурные характеристики, с большей вероятностью будут взаимодействовать друг с другом, тем самым увеличивая количество пересекающихся характеристик и расширяя сеть взаимодействия. [16] В модели Поттса есть оговорка: каждое вращение может содержать несколько значений, в отличие от модели Изинга, которая может содержать только одно значение. [17] [18] [19] Таким образом, каждое вращение представляет собой «культурные характеристики человека… [или», по словам Аксельрода, «набор индивидуальных качеств, которые подвержены социальному влиянию»». [19] Замечено, что, используя математические свойства модели Поттса, соседи, чьи культурные характеристики совпадают, имеют тенденцию взаимодействовать чаще, чем с непохожими соседями, что приводит к самоорганизующейся группировке схожих характеристик. [18] [17] Моделирование, выполненное на основе модели Поттса, показывает, что модель культурного распространения Аксельрода согласуется с моделью Поттса как модели класса Изинга. [18]
Последние работы [ править ]
В современном использовании «социальная физика» означает использование анализа « больших данных » и математических законов для понимания поведения человеческих толп. [20] Основная идея заключается в том, что данные о человеческой деятельности (например, записи телефонных звонков, покупки по кредитным картам, поездки на такси, активность в Интернете) содержат математические закономерности, которые характеризуют то, как социальные взаимодействия распространяются и сходятся. Эти математические инварианты могут затем служить фильтром для анализа изменений поведения и обнаружения новых моделей поведения. [21]
Социальную физику недавно стали применять для анализа COVID-19 пандемий . [22] Было продемонстрировано, что большая разница в распространении COVID-19 между странами обусловлена различиями в реакции на социальный стресс . Сочетание традиционных моделей эпидемии с моделями социальной физики классической триады общего адаптационного синдрома «тревога-сопротивление-истощение» точно описывает первые две волны эпидемии COVID-19 для 13 стран. [22] Различия между странами сосредоточены в двух кинетических константах: скорости мобилизации и скорости истощения.
Среди последних книг по социальной физике — Массачусетского технологического института профессора Алекса Пентланда книга «Социальная физика». [23] или журнала Nature редактора Марка Бьюкенена книгу «Социальный атом» . [24] Популярные книги по социофизике включают в себя английского физика Филипа Болла книгу « Почему общество является сложной материей» . [25] Следующей будет книга Дирка Хелбинга « Автоматизация общества» или американского физика Ласло Барабаши книга « Связанные » . [26]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Tsekov, Roumen (2023). "Social Thermodynamics 2.0". arXiv : 2307.05984 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Робертсон, Джордж Крум (1911). . Британская энциклопедия . Том. 13 (11-е изд.). стр. 545–552.
- ^ Дункан, Стюарт (2021 г.), «Томас Гоббс» , в Залте, Эдвард Н. (редактор), Стэнфордская энциклопедия философии (изд. весной 2021 г.), Лаборатория метафизических исследований, Стэнфордский университет , получено 24 февраля 2021 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Иггерс, Георг Г. (1959). «Дальнейшие замечания о раннем использовании термина «социальная наука» ». Журнал истории идей . 20 (3): 433–436. дои : 10.2307/2708121 . JSTOR 2708121 .
- ^ Кетле, Адольф (1835). Sur l'homme et le Développement de ses Faculties, ou Essai de Physique Sociale [ Очерк социальной физики: человек и развитие его способностей ] (на французском языке). Полет. 1–2. Париж: Книготорговец-принтер.
- ^ Ибералл, Артур (1984) [Представлено на ежегодной конференции Международного общества сравнительного изучения цивилизаций (ISCSC), Сиракузы, май 1980 г.]. «Вклад в физическую науку для изучения цивилизаций». Журнал социальных и биологических структур . 7 (3): 259–283. дои : 10.1016/S0140-1750(84)80037-8 .
- ^ Аджо, Рейно (1953). Вклад в «Социальную физику»: эскиз программы с особым учетом национального планирования . Королевский университет Лунда.
- ^ Ибералл, А (1985). «Описание социальной физики для современных обществ – определение места культуры, экономики и политики: пересмотр Просвещения» . Proc Natl Acad Sci США . 82 (17): 5582–84. Бибкод : 1985PNAS...82.5582I . дои : 10.1073/pnas.82.17.5582 . ПМК 390594 . ПМИД 16593594 .
- ^ Ибералл, А; Хасслер, Ф; Судак, Х; Уилкинсон, Д. (2000). «Приглашение на предприятие: от физики к всемирной истории и изучению цивилизаций». Сравнительный обзор цивилизаций . 42 : 4–22.
- ^ Ибералл, Артур С. (2016), Гомеокинетика: основы , Медфилд, Массачусетс: Издательство Strong Voices, ISBN 978-0-990-53614-7
- ^ Лазер Д., Пентланд А. и др. Science, 2010 г.
- ^ Болл, Филлип (2002) [доклад, представленный на конференции «Горизонты в сложных системах», Мессина, Сицилия, Италия, 2001]. «Физическое моделирование общества: историческая перспектива» (PDF) . Физика А. 314 (1–4): 1–14. Бибкод : 2002PhyA..314....1B . дои : 10.1016/s0378-4371(02)01042-7 .
- ^ Уилсон, Алан (2005). «Заметки о некоторых понятиях социальной физики» . Региональная наука . 22 (1): 159–193. дои : 10.1111/j.1435-5597.1969.tb01460.x . S2CID 60841600 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Шнайд-Верон, Катажина (31 марта 2005 г.). «Модель Шнайда и ее приложения». Акта Физика Полоника Б. 36 (8): 2537. arXiv : Physics/0503239 . Бибкод : 2005AcPPB..36.2537S .
- ^ Кастеллано, Клаудио; Фортунато, Санто; Лорето, Витторио (11 мая 2009 г.). «Статистическая физика социальной динамики» . Обзоры современной физики . 81 (2): 591–646. arXiv : 0710.3256 . Бибкод : 2009РвМП...81..591С . дои : 10.1103/RevModPhys.81.591 . S2CID 118376889 .
- ^ Аксельрод, Роберт (01 июля 2016 г.). «Распространение культуры: модель локальной конвергенции и глобальной поляризации» . Журнал разрешения конфликтов . 41 (2): 203–226. дои : 10.1177/0022002797041002001 . S2CID 54639070 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Клемм, Константин; Эгилуз, Виктор М.; Тораль, Рауль; Мигель, Макси Сан (15 апреля 2003 г.). «Глобальная культура: вызванный шумом переход в конечных системах» . Физический обзор E . 67 (4): 045101. arXiv : cond-mat/0205188 . Бибкод : 2003PhRvE..67d5101K . дои : 10.1103/PhysRevE.67.045101 . hdl : 10261/15315 . ПМИД 12786417 . S2CID 6976248 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Гандика, Ю.; Медина, Э.; Бональде, И. (15 декабря 2013 г.). «Термодинамический аналог модели социального влияния Аксельрода: одномерный случай» . Физика А: Статистическая механика и ее приложения . 392 (24): 6561–6570. arXiv : 1208.4381 . Бибкод : 2013PhyA..392.6561G . дои : 10.1016/j.physa.2013.08.033 . hdl : 10316/27254 . ISSN 0378-4371 . S2CID 17918682 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Михайлеску, Лука Мирча. «Моделирование модели Поттса в динамически перемонтируемой сети» .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ ДЖОРДЖ, Джерард; HAAS, Мартина Р.; ПЕНТЛАНД, Алекс (2014). «Большие данные и менеджмент: от редакции» . Журнал Академии менеджмента . 57 (2): 321–326. дои : 10.5465/amj.2014.4002 .
- ^ «Прогностическая аналитика» . ИБМ .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Кастальский И.А.; Панкратова Е.В.; Миркес, Э.М.; и др. (2021). «Социальный стресс определяет многоволновую динамику вспышек COVID-19» . Научные отчеты . 11 (1): 22497. arXiv : 2106.08966 . Бибкод : 2021НатСР..1122497К . дои : 10.1038/s41598-021-01317-z . ПМЦ 8602246 . ПМИД 34795311 .
- ^ Пентленд, Алекс (2014). Социальная физика: как распространяются хорошие идеи: уроки новой науки . Нью-Йорк, США: The Penguin Press. ISBN 978-1-59420-565-1 .
- ^ Бьюкенен, Марк (2007). Социальный атом — почему богатые становятся богаче, мошенников ловят, а ваш сосед обычно выглядит как вы . Блумсбери США. стр. x – xi. ISBN 9781596917316 .
- ^ Болл, Филип (2012). Почему общество представляет собой сложную задачу: решение проблем XXI века с помощью науки нового типа . Спрингер.
- ^ Барабаши, Альберт-Ласло (2002). Связано: Новая наука о сетях . Книжная группа «Персей».
Дальнейшее чтение [ править ]
- Арнопулос, Париж , Социофизика, космос и хаос в природе и культуре , Нью-Йорк, Nova Science Publishers Inc., 1-е изд. 1995, 2-е изд. 2005.
- Болл, Филип , Критическая масса: как одно ведет к другому , 2004 г., ISBN 0-434-01135-5 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
