从大数据到重要信息

当我们从赛艇队伍的一个特定部分中选取它们时，一种赛艇运动员类型的概率并不独立于赛艇队伍中选择的前一个和后一个赛艇运动员的类型，因为它们来自赛艇运动员池的同一部分，比整个赛艇运动员池更可能具有相同的赛艇运动员类型。线性划船池的生物学类比是将地理上彼此相邻的生物体进行主题化（或者根据导致某些生物体更可能与其他类似类型的生物体交配的特征进行交配，即分类交配）。动物或植物在其出生地附近繁殖足以显著改变新达尔文主义理论的结论。对于许多不熟悉平均场和非平均场行为差异的人来说，这种变化是令人惊讶的。认识到生物种群不能用平均场近似来描述的第一个结果是，种群可以比传统种群生物学所预测的更加多样化[43,44]。生物多样性是费舍尔工作的中心动机，因为先验理论无法描述自然界中发现的高度生物多样性[31]。超越传统统计学，他的结果得到了改进，因为他引入的近似值的分解带来了更大的多样性。在一个高度混合的种群中，多样性以指数级的速度消失。如果混合不好，它会持续更长时间。有趣的是，许多测试种群生物学的实验都是在种群混合的实验室中进行的。因此，理论假设和实验条件相匹配。

众所周知，实验室种群在基因型上非常同质，而自然种群“野生型”则更为多样，这与预期它们不会很好地混合一致[33–36]。第二个结果与特定形式的多样性、物种形成有关，即随着时间的推移将一个物种分离为两个或更多物种。这个takesplace的过程一直是一个备受争议的话题。这是可以理解的，因为如果我们开始考虑在每一代交配时混合物种，那么如何停止混合呢？另一方面，如果我们包含一个物种的非平均场描述，那么物种形成是由于类型的逐步分离，这些类型更有可能与同一类型的物种繁殖[37]。通过考虑不同类型斑块的自发空间格局形成，这一观点的空间种群版本已被证明能很好地描述自然生物多样性[38]，这些斑块在高维图灵模式下从基因上分离成为物种。第三个结果与利他主义和自私自利以及进化中竞争高于合作有关。费舍尔的统计方法得出的一个关键结果是，道金斯（Dawkins）“sel fi fish基因”推广了这一观点根据这一观点，单个基因的特征只对其自身的繁殖成功有利，而不是整个基因组、家族或物种。利用费舍尔的统计假设证明了基因是自利的。一个重要的问题是，如果这些假设不成立，这个结论是否有效。答案是他们没有[45-47]。群体的自我生成的碎片性创造了新的动态过程，这些过程不是由基因的自私性所描述的。

因此，平均场近似的分解对于理解为什么基因之间的竞争不足以描述进化过程很重要。这个问题的形式是关于利他主义的激烈争论。如果“鱼类基因”的观点成立，那么有机体之间利他主义产生的唯一途径就是它们拥有相同的等位基因（一个有机体然后帮助另一个有机体在下一代增加自己的等位基因的数量），并且这种利他主义的程度受到等位基因共享程度的限制。从数学上讲，这种想法体现在一种称为“亲属选择”的机制中，关于亲属选择是否足以描述进化，或者是否需要群体中的关联作用，一种被称为“群体选择”的理论，至今仍存在争议[39–42]。通常，争议只在平均场近似中讨论，在这种情况下，两种理论在数学上是等价的，争论变成了概念之一，而不是数学。当我们超过平均场近似值时，我们发现亲属选择并不有效。我们可以从划船池的想法中看出这一点。考虑利他主义者和赛艇者的结合。如果在一个线性划艇池中有一小片利他主义者和一小片自恋者，自恋者的情况比利他主义者更糟。这是因为利他主义者通常接近利他主义者，而自拍鱼个体也接近自拍鱼个体。赛鱼个体无法利用利他主义者，因为他们在划船池中不在他们旁边，因此不会在同一条船上结束。如果划手是随机挑选的，情况就不会是这样了。尽管如此，一定有一些界限，在这些界限中，鱼类个体接近利他主义者，我们需要了解在界限处发生了什么。因此，演化动力学在重要方面受到边界性质的控制，即。

边界是“相关的”，这对于只关注等位基因特性的新达尔文主义方法来说根本不是这样。依赖于斑块和边界如何工作的结果并不是通过亲属选择来描述的，而是导致对利他行为的不同理解。第五个结果与现实世界中使用飞机和其他交通工具的全球旅行速度增加的影响有关[48]。我们发现，混合会导致平均场类型的行为，这与空间模型的情况非常不同。交通运输的增加使我们更接近于复杂的情况。生物多样性应该减少。我们看到这种影响，入侵物种正在消除物种的局部变异。另一个影响是传染病病原体的变化。当一种病原体只能在当地传播时，最具攻击性的菌株就会灭绝，因为它们会杀死当地的宿主。随着运输量的增加，斑块变得无关紧要，成功的菌株更具攻击性和致命性。致命性大流行的日益流行体现了实际意义。对远距离运输增加的理论分析表明，这种增加的严重性将导致全球物种灭绝，而以前的局部物种灭绝是存在的。对大流行反应的影响对于埃博拉和其他严重疾病很重要。第六个结果是关于寿命进化的研究，它对延长寿命的能力有影响[49]。在这种情况下，平均场近似值表明，进化无法选择特定的寿命，因为它有利于寿命更长的生殖。然而，本地繁殖将生物体与其后代联系在一起，因此寿命的选择取决于影响多代人的生态条件，例如当地资源的可用性。

由于寿命是由生态条件选择的，对这些机制的干预可能会延长寿命。因此，我们看到进化论的进化观存在许多问题。这是思考进化的一种有用而有力的近似方式。然而，发现它并不总是正确的，包括认识到生物多样性、物种形成、利他主义、疾病、寿命和其他重要的生物学领域并没有被它完全描述。B.多尺度生物多样性将复杂性文件直接应用于生物多样性分析。在这种情况下，对复杂性和规模的评估与我们理解物种多样性丧失时的脆弱性直接相关。生物多样性的丧失是当前全球保护工作面临的一个挑战，这是由于直接开发、自然栖息地的减少以及其他影响，如入侵物种的全球运输。地球上物种多样性的异质分布强烈影响了全球对保护物种的影响。这一点在关注多样性热点的保护工作中得到了体现[50–52]。个体物种内遗传多样性的保护[53,54]是其在环境变化和疾病面前生存的重要因素[55,56]。生物多样性的多尺度表征表明，物种内部的多样性分布也不均匀。遗传显著性具有无标度幂律分布，这意味着不相称的多样性部分集中在小的亚群体中。

多样性有其自身的内在动力，不同于栖息地变化和物种相互作用等可能的外部影响。增加只会逐渐发生，但会出现大幅度的减少，而不会因风险类型的死亡而产生外部扰动。要分析生物多样性，不仅要考虑物种中基因组的多样性，还要考虑特定类型的重复次数。这是复杂性文件的反面，也就是说，如果复杂性文件是作为规模函数的多样性，那么基因组的多样性就是作为规模函数的规模（冗余）。多样性是衡量人口结构的指标。多样性也可以用一个物种的成员数量来定义，即作为一个物种中存在的基因型范围的尺度。然后评估生物多样性，作为衡量物种间多样性分布的一种方法[57]，或在一个物种内评估不同类型的多样性。多样性在评估生物多样性对灾难的鲁棒性的重要性中的应用示例。有人认为，95%物种的灭绝将使80%的生命树（总多样性）得以保留，因此，保护多样性的生态规划不是建设性的[58]。获得这些结果的原因是，即使在较高的物种损失率下，也不太可能移除属于树木深枝的所有个体，即使它们在种群中所占比例很小，从而保留了大部分多样性。相比之下，对多样性的分析表明，保护规划非常重要，可以大幅改善多样性保护。随着时间的推移，随着时间的推移，由于小的剩余种群很容易灭绝，随之而来的是更大的损失。

从种群规模和多样性的多样性可以看出残余的相关生物小群体的脆弱性！一组近亲物种（或近亲生物）的大片段消失，使该群体的其余部分极易灭绝。因此，虽然一个群体中至少有一种生物可能存活下来，但这种生物的生存能力受到了损害，随后可能会灭绝。这一结果的产生是因为小规模多样性的鲁棒性与大规模多样性的鲁棒性不同。研究表明，通过保护规划确保珍稀物种的繁殖[54、55、59、60]，即使是在灭绝事件发生后，也能显著提高物种多样性的保留率。C.种族暴力复杂的社会经济系统似乎很难使用普遍性和重整化群体/多尺度信息方法进行研究。然而，有几个例子表明应用这些方法是可能的。第一个例子有助于阐明种族暴力的起源及其预防[61,62]。种族暴力通常被描述为历史、经济、政治、领导和其他各种社会方面的暴力冲突参与者的状况。种族暴力通常是一种集体行为，涉及多个个人，他们决定并实施暴力，而不是由于国家政治领导人等个人决策者。这表明，对相关大规模（集体）参数的分析是有用的。

在这种情况下，我们如何应用普遍性的论点？其目的是确定与是否发生种族暴力有关的社会制度的一些措施，并帮助确定其发生的地点或时间以及如何预防。这是通过建立一个理论框架来实现的，该框架只考虑不同类型的存在，而没有明确处理其他因素。这样一个框架与将分析简化为一个问题的专业描述是一致的，也就是说，如果不区分不同类型，就不可能存在种族冲突，而且没有其他先验的必要条件。其他因素可能起作用，但它们被认为与类型的动力学有关。正如上文在相变处理中所讨论的，空间维度的存在也是相关的，因为人类群体是在一个大约二维的空间中发现的，所以我们将这些维度包括在内。具有这些属性的最通用模型具有空间分布的类型，并遵循涉及空间运动的动力学。然后有两种不同类型的行为，混合和分离。仅考虑局部运动，这种行为在材料的所有方面都存在。合金可以混合或分离。分离的发生是因为能量（原子）或社会（人类）偏爱接近同一类成员。随着时间的推移，分离表现为越来越多的群体的存在。普遍性意味着微观参数不会影响行为，除非是在一个乘法常数中，该常数控制着逐渐增大的群体形成的速度[63]。系统的唯一描述参数是补丁大小。

对于迁移可能导致个体大规模移动的系统，这些移动导致斑块的存在，就我们的目的而言，斑块的大小是外部强加的。考虑到只有一个斑块大小作为相关参数，有必要考虑这个大小对种族暴力的影响。物理定律没有规定这种依赖性，但直觉上，有人认为，在两个极限中的任何一个，都不会出现暴力。首先，当社区很好地融合在一起时。事实上，这又回到了个人不选择分开的情况，或者回到了每个人都认识其他群体成员的情况，在这种情况下，我们可以假设不应该存在广泛的暴力。与之相反的是，斑块较大，总体情况是个体看不到其他类型的成员，因此不应该存在自发的暴力。这表明暴力只会出现在特定的中等大小的斑块上。在将单一相关参数确定为促进暴力的斑块大小后，仍需根据实际暴力观察结果验证分析。与前乌戈斯拉维亚（图6）和印度的种族暴力数据相比[61]证实，20-60公里大小的斑块检测与种族暴力的位置具有高度的空间相关性（例如90%）。这一结果可以从社会学角度加以解释，因为分离限制了群体间的摩擦，而整合抑制了群体间的疏离。在那些自我认同的群体分裂成临界规模的地理区域的地方，一个群体开始在公共空间内施加其文化规范、宗教价值观、语言差异和群体内的社会信号。这些空间可能包括公共广场、市场、餐厅、礼拜场所和学校。

然而，当其他群体的成员违反了社会期望时，由此产生的摩擦很可能会导致一些popuFIG成员的激进主义。6:1991年的南斯拉夫人口普查数据被转换为空间表示[left]，并用于基于代理的模拟，以预测可能与相邻群体发生冲突的人口[red overlay，left and right]。预测结果（90%的相关性）与被报道为重大火灾和大屠杀地点的城市位置吻合[黄点，右]。自慰。对于大于临界地理面积的斑块，个体基本上仍在自己的领域内，并且存在事实上的地方主权。如果斑块面积小于临界面积，各民族就不能在公共空间中强加自己的行为规范和期望，从而允许在场的多个民族和平共处。