Instability of human societies as a result of conformity
我们引入了一个新的模型，模仿强烈和突然的影响，在紧密互动的人类社会的一致性。这些影响从单纯的群体现象到戏剧性的政治动荡。该模型是伊辛哈密顿量的修改版本。我们已经研究了这个哈密顿量的性质，使用Metropolis模拟和分析推导。我们的研究表明，增加的一致性参数的值，在一级相变的结果。结果，大多数人开始诚实地支持可能与正常人的道德原则相矛盾的想法，尽管每个人都会支持道德原则，而不与社会密切互动。因此，在某种临界的一致性水平之上，我们的社会对于那些可能值得怀疑的思想就变得不稳定了。我们的模型包括，在一个简化的方式，人类的多样性方面的忠诚的道德原则。
2005-05-16 physics.soc-ph
The computational power of a human society: a new model of social evolution
本文提出一种新框架，将社会及其生物环境视为计算机器，用同一新型计算模型刻画二者共同演化，以量化社会复杂性及热力学成本与增长。
2025-02-25 cs.MA econ.GN physics.soc-ph
Revisiting the Human and Nature Dynamics model
我们提出了一个简单的模型来描述一个同质的人口或社会之间的相互作用的动态，以及自然资源和储备，社会需要为它的生存。该模型是制定在常微分方程，随后离散化，离散系统提供了一个自然的连续积分。一个超离散的，广义元胞自动机样，模型也来自。我们的简单的，三个组件，模型的动力学是特别丰富的展示要么一条路线到一个稳定的状态或振荡，极限环型政权或崩溃。虽然这些动力学行为在很大程度上取决于模型细节的选择，但重要的结论是，导致人口消失或其社会模式完全变形的崩溃或接近崩溃确实是可能的。
2019-11-13 physics.soc-ph
Human society under the COVID-19 as a complex system. Mean first-passage time methodology
本文将COVID-19下的人类社会视为复杂系统，提出应用统计物理中的平均首达时间方法，准确确定病毒传播进入加速进展流行病状态的阈值，并经俄罗斯联邦数据验证其有效性，可作为解决优化问题的有用工具。
2024-01-02 nlin.CD nlin.PS physics.comp-ph
Sustainability, collapse and oscillations of global climate, population and economy in a simple World-Earth model
人类世的特点是自然地球系统和人类社会之间的密切相互依存关系，对模型开发提出了新的挑战。在这里，我们提出了一个概念模型，描述地球的自然和社会经济子系统的长期共同进化。虽然气候是通过全球碳循环来表示的，但我们使用经济概念来模拟自然和社会之间生物质和化石燃料的社会代谢流。依赖福祉的生育率和死亡率参数化决定着人类人口动态。我们的分析侧重于评估地球系统可能的渐近状态，以定性了解其复杂的动力学，而不是定量预测。低维和简单的方程使参数空间分析，使我们能够确定几个渐近状态的先决条件，从而人类和地球的命运。这些包括自然和社会的可持续共同进化，全球崩溃和永久振荡。我们考虑的场景对应于人类历史的不同社会文化阶段。在地球系统模型中考虑“人类因素”的必要性突出表现在，过去几个世纪的碳储量演变与没有人类的星球上“自然”预期的情况相反。生物量使用的强度和生态系统服务对人类福祉的贡献被认为是仅生物量情景中渐近状态的关键决定因素。资本主义的、基于化石的情景表明，在一个很长的过渡阶段，具有根本不同的渐近状态的轨迹可能仍然几乎无法区分。考虑到目前的人口水平，我们的研究还支持这样一种说法，即除了减少全球对能源的需求外，只有广泛使用可再生能源才能为可持续的未来铺平道路。
2017-02-03 physics.soc-ph
Towards a model of the human society: A theoretical solution of the cooperation problem
在本文中，我们讨论的合作问题，在结构化的人口考虑囚徒困境游戏的隐喻与模仿能力的个人之间的社会互动。我们提出了一种新的策略更新规则，称为民主加权更新，其中个人的行为是社会影响的每一个他们的邻居。特别是，一个人在社会上影响其他人的能力与其智慧成正比，这是由其在游戏中的成功定义的。当在一个邻域中存在合作者和背叛者时，焦点参与者受到他们的矛盾影响，因此，有效的社会影响力由其邻域中每个策略的总智慧之差给出。首先，通过考虑网络的增长过程和忽略突变，我们展示了高度合作系统的演化。然后，我们广泛地表明，社会的影响力允许克服突变体的出现成为高度合作的系统。通过这种方式，我们可以得出这样的结论，即考虑系统的成长过程，具有模仿能力的个人以及合作演变的社会影响。因此，在这里，我们提出了一个理论解决方案之间的合作问题的不相关的模仿能力的个人。
2013-03-18 cs.GT nlin.AO physics.soc-ph
Modelling community formation driven by the status of individual in a society
在人类社会中，人们愿意竞争和争取更好的社会地位，以及嫉妒那些被认为在某种程度上优越的人，导致社会结构本质上是等级制的。在这里，我们提出了一个基于代理的网络模型来模仿个人的排名行为及其在人类社会中可能产生的影响。该模型的主要成分是假设社会互动的相关特征是每个人的意愿，以最大限度地提高他或她的地位相对于他人。由该模型产生的社交网络是同性恋和排斥性的，正如在人类社区中经常观察到的那样，大多数网络属性似乎与其大小无关。然而，可以看出，对于少量的代理，由此产生的网络由不相交的弱连接社区组成，同时具有高度的互补性和同性恋性。另一方面，更大的网络与更大的社区更有凝聚力，但不那么同性恋。我们发现，这些变化的原因是，更大的网络规模允许代理使用新的策略，以最大限度地提高他们的社会地位，允许他们之间的联系更加多样化。
2017-02-08 cs.MA cs.SI physics.soc-ph
Redistribution spurs growth by using a portfolio effect on human capital
我们通过数学分析和系统的计算机模拟证明，再分配可以导致社会的可持续增长。每个代理人的人力资本动态是由一个随机的乘法过程，从长远来看，导致个人人力资本的破坏和个人主义社会的灭绝。当代理人通过完全再分配的税收联系在一起时，从长远来看，情况可能会转向个人增长。我们认为，政府收取一定比例的收入，并将其减少一小部分作为行政成本（效率损失）。剩余的公共物品被平等地重新分配给所有的代理人。我们得出的条件下，人力资本的破坏可以转化为可持续的增长，尽管从随机增长过程中的损失，尽管行政成本。可持续增长是由再分配引起的。这种影响可以解释为一个简单的组合效应，重新平衡个人的随机过程。研究结果验证了三种不同的税收计划：比例税，采取比例更多的富人，和比例更多的穷人。我们讨论这些税收计划是最优的最大化的增长在一个固定的行政成本率，或最大化的政府收入。这使我们得出一些关于政府决策、与公共利益博弈的关系以及在风险社会中使用税收的一般性结论。
2012-10-13 physics.soc-ph q-fin.GN
Evolution of public cooperation in a monitored society with implicated punishment and within-group enforcement
在人类社会中，为了避免对共同利益的搭便车，带有牵连惩罚的监控是常见的。但是，它在促进公共合作方面是否有效？我们发现，引入监督和牵连惩罚确实是有效的，因为它将公共产品博弈转化为协调博弈，从而使合作在无限和有限的混合种群中可行。我们还表明，增加组内执法进一步促进了公共合作的演变。然而，虽然在这种情况下，组的大小有非线性的集体行动的影响，一个中间组的大小是最不利于合作行为。这与最近的实地观察相矛盾，其中一个中间组的大小被宣布为最佳的猜想，组大小的影响和组内执法负责。因此，我们的理论研究澄清了人类社会中带有牵连惩罚的监控的关键方面，此外，它还揭示了促进亲社会集体行动的基本群体规模效应。
2015-11-19 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
Nanotechnology and Society: A discussion-based undergraduate course
纳米技术已经成为一个广泛的，令人兴奋的，但不明确的科学研究和技术创新领域。关于这项技术潜在的经济、社会和环境影响，存在着一些重要的问题。我们讨论了纳米科学和纳米技术本科课程的学生从广泛的学科，包括自然科学和社会科学，人文科学和工程。该课程探讨了这些问题以及技术在当代社会中更广泛的地位。该课程围绕主动学习方法建立，旨在培养学生的批判性思维能力，书面和口头沟通能力，以及纳米科学和纳米工程概念的一般知识。持续评估被用来获得有关课堂讨论的有效性和提高学生对纳米技术与社会之间的相互作用的理解的信息。
2006-02-25 physics.ed-ph physics.soc-ph
Role of Activity in Human Dynamics
人类社会是一个非常复杂系统，但仍有一些非平凡的一般特征。其中一类是时间统计中幂律分布量的存在。在这封信中，我们专注于电影分级中幂律的起源。我们提出了一个系统的经验探索的时间之间的两个连续的评级的电影（interevent时间）。在一个总的水平上，我们发现一个单调的关系，个人的活动和幂律指数的兴趣时间分布。在个人层面上，我们观察到每个用户的重尾分布，以及活动与分布宽度之间的负相关性。我们支持这些研究结果的一个类似的数据集，从手机短信通信。我们的研究结果表明，个人的活动对社会层面的人类行为模式的重要作用。我们认为这是兴趣驱动的人类动力学的一个共同特征，对应于（但不同于）任务驱动动力学的普遍性类。
2008-02-20 physics.data-an physics.soc-ph
"Bubbles in Society": The Example of the United States Apollo Program
我们分析了阿波罗计划的经济、政治和社会因素，阿波罗计划是美国在和平时期进行的最特殊、最昂贵的项目之一，最终于1969年实现了人类首次登上月球。这项研究表明，阿波罗计划提供了一个生动的例子，社会泡沫，定义为集体过度热情以及不合理的投资和努力，通过过度的公众和/或政治期望的积极成果与风险规避的普遍减少。我们发现，经济，政治和社会因素编织了一个网络，加强反馈，导致广泛的过度热情和非凡的承诺，参与该项目的个人以及政治家和公众。我们提出了“促进泡沫”的一般概念，根据这一概念，泡沫是技术和社会企业中不可避免的发展，通过允许探索创新的特殊利基来造福社会。
2008-06-02 physics.hist-ph physics.soc-ph
Virtual social science
当我们知道所有的行为、互动和个体的状态时，我们能定量地、预测性地描述社会系统吗？我们将人类社会解释为个体及其相互作用的共同进化系统。基于一个社会的计算机游戏玩家，所有的行动和所有玩家之间的互动是已知的，我们表明，这确实是可能的。在这个框架内，我们解决了一些社会学经典，包括社交网络的形成，关系的强度，群体形成，等级组织，侵略管理，性别差异，流动性和财富不平等。我们发现了智人及其社会的行为和组织模式，这些模式是社会科学传统方法所看不到的。
2018-11-20 physics.soc-ph
Fractal multi-level organisation of human groups in a virtual world
人类基本上是社会性的。他们通过自己的群体和群体内部提供的力量和创造力，逐渐主宰了他们的环境。人类群体是高度结构化的，人类学文献根据其规模和功能对人类群体进行了松散的分类，如支持集团、同情集团、乐队、认知集团、部落、语言集团等。Zhou等人确定了一个群体规模的定量离散层次结构，其首选比例接近$3$，后来在狩猎采集群体和其他哺乳动物社会中得到证实。使用高精度的大规模基于互联网的社交网络数据，我们扩展了这些早期的研究结果在一个非常大的数据集。我们分析了人类社会的一个完整的、多关系的、大型社会多元化网络的组织结构，该网络由一个大型多人在线游戏的大约40万名玩家组成，我们知道每个玩家的组成员身份。值得注意的是，在线玩家表现出与人类学家研究的社会相同的结构化等级层次，其中每一层的大小是下层的三到四倍。我们的研究结果表明，人类社会的等级组织深深植根于人类心理。
2014-03-13 cs.SI physics.soc-ph
Energetic closure of the spatially resolved global food system
针对全球食物系统数据碎片化及忽略人类代谢驱动的问题，研究构建统一能量框架整合多类食物数据与代谢估算，发现未代谢热量占比30年翻倍，且半数代谢需求可由本地网格生产满足，开源框架可用于优化食物系统能效。
2025-08-02 econ.GN physics.soc-ph q-fin.EC
Equalitarian Societies are Economically Impossible
财富分配的不平等是文明国家的普遍现象，人们常将其归因于“马太效应”，即富者愈富，贫者愈贫。一些哲学家对这种现象进行了辩护，试图将人类文明建立在财富的平均上。注意到这样一个事实：1）中心主义的出现是人类文明的起点，即，2）财富分配的不平等同时出现，本文从复杂网络的角度提出了一个基于隐树结构的财富分配模型。该模型把社会中人的组织结构看作是一棵隐树，把人与人之间的合作看作是隐树上的交易，从而解释了财富的分配。该模型表明，人类社会的梯级控制会产生财富分配的无标度现象，即财富分配的不平等会寄生在社会组织中，任何消除财富分配不平等的行动都将导致社会或经济结构的破坏，最终导致经济体系的崩溃，因而是徒劳的。
2012-10-08 cs.SI nlin.AO physics.soc-ph
Social Fröhlich condensation: Preserving societal order through sufficiently intensive information pumping
目的：本文旨在提出社会Frohlich凝聚体的基本假设，并吸引其他研究人员（无论是从物理学和社会政治学）的注意力，在高能量社会的稳定性和秩序的维护模型的问题，加上社会的能量浴的高温。设计方法学途径：社会Frohlich凝聚模型及其分析是基于量子热力学和场论（应用于物理学之外）的数学形式。调查结果：所提出的类量子模型为Frohlich凝聚等复杂的社会政治现象提供了一致的操作模型。研究局限性影响：社会弗罗利希凝聚模型在很大程度上基于开放量子系统理论。需要作出更多的努力，以连贯一致的方式拟订这一框架。实际影响：现代信息开放社会的稳定性证明了这种现象的社会弗罗利希凝聚。社会影响：接近Frohlich凝聚状态是社会稳定的强大源泉。了解它的信息结构和来源，有助于现代社会的稳定。原创价值：Frohlich凝聚的类量子模型在社会和政治科学中的应用确实是对暴露于来自大众媒体和基于互联网的来源的强大信息辐射的社会中的社会稳定进行数学建模的新颖和原创的方法。
2021-12-06 physics.bio-ph physics.soc-ph
Urban chaos and replacement dynamics in nature and society
自然界和社会中的许多生长现象都可以用S形函数来预测。城市化水平的增长曲线是典型的S型曲线，可以用Logistic函数来描述。Logistic模型隐含着一个置换过程，而Logistic置换则隐含着分岔和混沌等非线性动力学行为。通过数学变换和数值计算，我们可以证明一维映射是由二维两群相互作用映射而来的。本文通过与城市化的类比，提出了置换动力学的一般理论，并利用二维图模拟了置换过程。如果置换率太高，则会出现周期振荡和混沌，系统可能会崩溃。替代理论可以用来解释物理和人类系统中各种复杂的相互作用和转换。更替动力学为研究Volterra-Lotka的捕食者-猎物关系、人地关系以及农民起义导致的王朝变迁等问题提供了新的视角。
2011-06-05 nlin.AO physics.soc-ph q-bio.PE
Socio-inspired ICT - Towards a socially grounded society-ICT symbiosis
现代ICT（信息和通信技术）已经发展出一种愿景，即“计算机”不再与单个设备或设备网络的概念相关联，而是与源自数字世界的全部定位服务相关联，这些服务通过物理世界被感知。据观察，具有显式用户输入和输出的服务正在被通过各种各样的传感器感知物理世界并通过过多的执行器控制它的计算环境所取代。计算设备的性质和外观正在发生变化，隐藏在日常生活的结构中，无形地联网，并且无所不在，应用程序在很大程度上基于上下文和知识的概念。现代信息和通信技术系统与这种全球性的相互作用，可能会更加含蓄，处于人类注意力的边缘，而不是明确的，即处于人类注意力的焦点。社会启发的ICT假设未来，全球规模的ICT系统应被视为社会系统。这种观点对研究提出了挑战，要求确定和正式确定社会系统中的互动和适应原则，以便能够将未来的信息和通信技术系统建立在这些原则的基础上。因此，本立场文件涉及社会行为与现代信息和通信技术的交叉，通过使用普遍、遍及全球、无所不在和参与性的信息和通信技术，创造或重新创造社会习俗和社会环境。
2013-04-06 cs.SI physics.comp-ph physics.soc-ph
A Quantum-like Model for Predicting Human Decisions in the Entangled Social Systems
Ferdowsi University of Mashhad（菲尔多西大学马什哈德分校）
以人为中心的系统，如社交网络、物联网或医疗保健系统，正日益成为现代生活的主要方面。在这些系统中，人类行为的现实模型在其准确建模和预测中起着重要作用。然而，人类在不确定性下的行为往往违背传统概率模型的预测。最近，量子决策理论已经显示出相当大的潜力来解释人类行为中的矛盾，通过应用量子概率。但是，提供一个类似量子的决策理论，可以预测，而不是描述当前的人类行为状态，仍然是一个未解决的挑战。我们的方法的主要新颖之处是引入了一个纠缠贝叶斯网络的灵感来自于量子信息理论中的纠缠概念，其中每个人都是整个社会的一部分。因此，社会的动态演化的决策过程中，这是不经常考虑的决策理论，是模仿的纠缠措施。提出的预测纠缠类量子贝叶斯网络（PEQBN）的22个实验任务进行评估。结果证实，PEQBN提供了更现实的预测人类决策的不确定性，与经典的贝叶斯网络和最近的三个量子类方法相比。
2022-01-27 cs.HC cs.LG cs.SY
Reciprocal Altruism-based Cooperation in a Social Network Game
合作行为在人类中很常见，是我们社会的基础。理论和实验研究已经模拟了人类或代理人的行为受到限制的环境，以分析他们的社会行为。然而，重要的是，这些研究被推广到限制较少的环境，以了解人类社会。社交网络游戏（SNG）为人类行为的定量研究提供了一个特别强大的工具。在SNG中，许多玩家可以比以前的研究中使用的环境中更自由地行为;此外，他们的关系包括明显的利益冲突，并且每个动作都可以被记录。我们关注的是互惠利他主义，这是产生合作行为的机制之一。本研究旨在探讨在限制较少的环境下，基于互惠利他主义的合作行为。为此，我们分析了SNG中这种合作行为背后的社会行为。我们专注于一个游戏场景，其中玩家之间的关系与Leader游戏中的关系相似。我们通过构建场景中的支付矩阵来定义合作行为。结果表明，博弈者基于互惠利他的原则维持合作行为，合作者比不合作者获得更多的利益。我们发现，球员建立互惠关系的基础上两种类型的互动，合作行为和非生产性的沟通。
2016-11-09 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
Stylized facts in social networks: Community-based static modeling
过去对社交网络数据集的分析使我们能够对人类社会的许多方面进行实证研究，这些方面通常具有社交网络的程式化事实的特征，例如网络数量的广泛分布，社区的存在，混合和强度拓扑关系。由于对这些复杂的社交网络结构的理解还远未完成，为了更深入地了解人类社会，需要更全面的数据集和对程式化事实的建模。虽然现有的动态和静态模型可以产生一些程式化的事实，在这里，我们采取了另一种方法，通过设计一个基于社区的静态模型与异构社区大小和较大的社区具有较小的链接密度和权重。有了这几个假设，我们能够生成现实的社交网络，显示最程式化的事实，为广泛的参数，如数字和分析证明。由于我们的基于社区的静态模型易于实现和易于扩展，它可以被用作参考系，基准，或进一步的应用程序的测试平台。
2017-08-08 cs.SI physics.soc-ph
Reciprocity as the Foundational Substrate of Society: How Reciprocal Dynamics Scale into Social Systems
本文提出互惠是社会结构涌现的基础基质，通过三阶段框架（个体互惠、规范稳定、制度构建）模拟大规模社会系统从去中心化互动中产生，为多智能体AI提供认知最小化基础。
2025-06-11 cs.CY cs.MA physics.soc-ph
Modeling for the Dynamics of Human Innovative Behaviors
如何促进创新活动是现代社会面临的一个重要问题。本文结合进化博弈和信息传播理论，提出了一个基于利益驱动假设的格子模型来研究人类创新行为的动力学。模拟结果表明，创新行为具有扩散缓慢、创新策略向“创新中心”聚集、创新行为具有准局域化动态等特征，这与人们对创新行为的日常认知是一致的。此外，该模型在创新状态的时空分布上也呈现出丰富的非泊松特性，包括创新释放间隔时间的标度律和创新扩散范围的双峰分布，这在人类创新行为中具有普遍性。该模型为研究人类创新行为的演化和创新活动的促进测度提供了一个基本框架。
2013-03-04 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
