🔖 From global scaling to the dynamics of individual cities
Jules Depersin, Marc Barthelemy
🔗 https://arxiv.org/pdf/1710.09559
📌 ABSTRACT
Scaling has been proposed as a powerful tool to analyze the properties of complex systems, and in particular for cities where it describes how various properties change with population. The empirical study of scaling on a wide range of urban datasets displays apparent nonlinear behaviors whose statistical validity and meaning were recently the focus of many debates. We discuss here another aspect which is the implication of such scaling forms on individual cities and how they can be used for predicting the behavior of a city when its population changes. We illustrate this discussion on the case of delay due to traffic congestion with a dataset for 101 US cities in the range 1982-2014. We show that the scaling form obtained by agglomerating all the available data for different cities and for different years displays indeed a nonlinear behavior, but which appears to be unrelated to the dynamics of individual cities when their population grow. In other words, the congestion induced delay in a given city does not depend on its population only, but also on its previous history. This strong path-dependency prohibits the existence of a simple scaling form valid for all cities and shows that we cannot always agglomerate the data for many different systems. More generally, these results also challenge the use of transversal data for understanding longitudinal series for cities.
Jules Depersin, Marc Barthelemy
🔗 https://arxiv.org/pdf/1710.09559
📌 ABSTRACT
Scaling has been proposed as a powerful tool to analyze the properties of complex systems, and in particular for cities where it describes how various properties change with population. The empirical study of scaling on a wide range of urban datasets displays apparent nonlinear behaviors whose statistical validity and meaning were recently the focus of many debates. We discuss here another aspect which is the implication of such scaling forms on individual cities and how they can be used for predicting the behavior of a city when its population changes. We illustrate this discussion on the case of delay due to traffic congestion with a dataset for 101 US cities in the range 1982-2014. We show that the scaling form obtained by agglomerating all the available data for different cities and for different years displays indeed a nonlinear behavior, but which appears to be unrelated to the dynamics of individual cities when their population grow. In other words, the congestion induced delay in a given city does not depend on its population only, but also on its previous history. This strong path-dependency prohibits the existence of a simple scaling form valid for all cities and shows that we cannot always agglomerate the data for many different systems. More generally, these results also challenge the use of transversal data for understanding longitudinal series for cities.
Clauset_2017_NetworkMetadata_NotreDame.pdf
7.2 MB
Slides from Aaron Clauset talk at Notre Dame, "The ground truth about metadata and community detection in networks" #NoFreeLunch https://t.co/6F2YeDVzR4
#سمینارهای_هفتگی گروه سیستمهای پیچیده و علم شبکه دانشگاه شهید بهشتی
🔹دوشنبه، ۸ آبان ماه، ساعت ۴:۰۰ - کلاس۱ دانشکده فیزیک دانشگاه شهید بهشتی.
@carimi
🔹دوشنبه، ۸ آبان ماه، ساعت ۴:۰۰ - کلاس۱ دانشکده فیزیک دانشگاه شهید بهشتی.
@carimi
آینده جهان از زبان ديتر زيچه مدیر عامل شرکت مرسدس بنز
رقیبان ما شرکت های تولید خودرو نیستند بلکه شرکتهایی هستند مثل اَپِل، گوگل و…
سه مورد دیگر هم رقیبب ما هستند: مرگ، مالیات و تغیرات.
در پنج تا ده سال آینده نرم افزارها اغلب صنایع سنتی را دچار مشکل می کند.
شرکت خدماتی (اوبر UBER) که الآن بزرگترین شرکت تاکسیرانیست صاحب یک ماشین هم نیست وتنها صاحب یک نرم افزاراست.
الآن شرکت ایرباس بزرگترین شرکت هتلداری است ولی هیچ ملکی ندارد.
هوش مصنوعی دنیا را بهتر می شناساند.
در آمریکا برای وکلای جوان دیگه کار پیدا نمیشه چون براحتی و با کمک شرکت IBM شما می توانید با دقت نود درصد راهنماییی حقوقی بشوید.
شرکت Watson با ارایه نرم افزاری الآن با دقت صد در صد به کمک پرستاران در تشخیص سرطان آمده است.
فیسبوک نرم افزاری دارد که می تواند بهتر از انسان صورت ها را تشخیص بدهد.
در سال 2030 هوشمندی کامپیوترها خیلی بیشتر از انسان خواهد بود.
در سال 2018 ماشین های بدون راننده در خدمت حمل و نقل خواهند بود.
این مورد صنایع را در سال های آینده دچار مشکلات زیادی خواهد کرد.
فرزندان ما دیگر نیازی به گرفتن گواهینامه رانندگی نخواهند داشت و همین طور دیگر وجود پارکینگ ها بی معناست.
چهره شهرهای آینده با این تغییرات عوض خواهد شد و اخبار حوادث وحشتناک رانندگی را دیگر نخواهیم شنید و دید.
صنایع خودروسازی به سبک فعلی ورشکسته خواهند شد.
شرکت های بیمه هم ضربه بسیار بزرگی خواهند خورد و بازار املاک و مستغلات ماهیت خود را از دست خواهند داد.
شهرها آلودگی صوتی کمتری خواهند داشت، برق با کمک روش های نوینِ تولید ارزان خواهد شد، مشکل کم آبی حل خواهد شد چون عمدتا به مصرف خوردن خواهد رسید.
بررسی سلامت افراد بسیار ارزان و ساده خواهد شد.
سلامت انسانها می تواند از طریق موبایل بررسی شود.
چاپ سه بعدی بزودی و با سرعت تمام به خدمات طراحان صنتعی خواهد آمد و به سادگی آنهم از طریق موبایل.
کشور چین در این مورد کار را شروع کرده است.
اگر می خواهید وارد دنیای جدید شوید ایده ی شما باید با موبایل ارتباط داشته باشد در غیر اینصورت باید آنرا فراموش کنید.
ایده هایی که برای قرن بیست طراحی شدند در قرن ۲۱ محکوم به شکست خواهند بود.
هفتاد تا هشتاد درصد شغل ها تا بیست سال آینده دیگر وجود نخواهند داشت.
شغلهای جدید بوجود خواهند آمد ولی معلوم نیست در این مدت کوتاه مقدار آنها کافی باشد.
با ربات های کشاورز به ارزش هر کدام صد دلار دیگر کشاوارزان تبدیل به مدیر زمین کشت خود می شوند.
گوشت تهیه شده که جایگزین گوشت گاو و گوساله می شود نیاز جامعه را به گرانی تولید گوشت از بین میبرد و همینطور ۳۰ درصد زمین های کشاورزی که برای تامین غذای دام مصرف می شود آزاد خواهد شد و در کنار آن شرکت های دانش بنیان حشراتی را به بازار خواهند آورد که پروتئین بیشتری را دارا خواهند بود که البته خیلی از مردم آن را دوست ندارند.
هم اکنون یک آپلیکیشن بنام مودیز وجود دارد که احساس شما را نشان می دهد.
در سال ۲۰۲۰ آپلیکیشن های دیگری قادر خواهند بود از طریق آنالیز حالت های صورت بگویند که کلام گفته شده دروغ یا راست است، تصور کنید چه اتفاقی برای سیاستمداران خواهد افتاد.
بیت کوین یک پول دیجیتال است که می تواند نقش پشتوانه ارز را در جهان آینده بازی کند.
طول عمر در حال افزایش است و به بالای صد سال خواهد رسید.
در زمینه تحصیلات تا سال 2020 هفتاد درصد مردم دارای موبایل خواهند بود و این بدان معناست که دسترسی به آموزش جهانی خواهند داشت و می توانند از موسسه Khan academy استفاده کنند، دسترسی رایگان به آموزش مجانی برای همه کودکان بر قرار خواهد شد همینطور تحصیل در کشورهای پیشرفته.
نرم آفزارهایی هم اکنون در کشورهای اندونزی وارد بازار شدند و بزودی به زبان های عربی و چینی وارد خواهند شد.
که می توان با در دسترس قرار دادن آپلیکیشن آموزش زبان انگلیسی بصورت مجانی به کودکان در آفریقا و سایر دیگر نقاط جهان آنها را قادر به تکلم به زبان انگلیسی در حد عالی در عرض شش ماه کرد.
ما چه نقشي در اين اينده خواهيم داشت ؟
رقیبان ما شرکت های تولید خودرو نیستند بلکه شرکتهایی هستند مثل اَپِل، گوگل و…
سه مورد دیگر هم رقیبب ما هستند: مرگ، مالیات و تغیرات.
در پنج تا ده سال آینده نرم افزارها اغلب صنایع سنتی را دچار مشکل می کند.
شرکت خدماتی (اوبر UBER) که الآن بزرگترین شرکت تاکسیرانیست صاحب یک ماشین هم نیست وتنها صاحب یک نرم افزاراست.
الآن شرکت ایرباس بزرگترین شرکت هتلداری است ولی هیچ ملکی ندارد.
هوش مصنوعی دنیا را بهتر می شناساند.
در آمریکا برای وکلای جوان دیگه کار پیدا نمیشه چون براحتی و با کمک شرکت IBM شما می توانید با دقت نود درصد راهنماییی حقوقی بشوید.
شرکت Watson با ارایه نرم افزاری الآن با دقت صد در صد به کمک پرستاران در تشخیص سرطان آمده است.
فیسبوک نرم افزاری دارد که می تواند بهتر از انسان صورت ها را تشخیص بدهد.
در سال 2030 هوشمندی کامپیوترها خیلی بیشتر از انسان خواهد بود.
در سال 2018 ماشین های بدون راننده در خدمت حمل و نقل خواهند بود.
این مورد صنایع را در سال های آینده دچار مشکلات زیادی خواهد کرد.
فرزندان ما دیگر نیازی به گرفتن گواهینامه رانندگی نخواهند داشت و همین طور دیگر وجود پارکینگ ها بی معناست.
چهره شهرهای آینده با این تغییرات عوض خواهد شد و اخبار حوادث وحشتناک رانندگی را دیگر نخواهیم شنید و دید.
صنایع خودروسازی به سبک فعلی ورشکسته خواهند شد.
شرکت های بیمه هم ضربه بسیار بزرگی خواهند خورد و بازار املاک و مستغلات ماهیت خود را از دست خواهند داد.
شهرها آلودگی صوتی کمتری خواهند داشت، برق با کمک روش های نوینِ تولید ارزان خواهد شد، مشکل کم آبی حل خواهد شد چون عمدتا به مصرف خوردن خواهد رسید.
بررسی سلامت افراد بسیار ارزان و ساده خواهد شد.
سلامت انسانها می تواند از طریق موبایل بررسی شود.
چاپ سه بعدی بزودی و با سرعت تمام به خدمات طراحان صنتعی خواهد آمد و به سادگی آنهم از طریق موبایل.
کشور چین در این مورد کار را شروع کرده است.
اگر می خواهید وارد دنیای جدید شوید ایده ی شما باید با موبایل ارتباط داشته باشد در غیر اینصورت باید آنرا فراموش کنید.
ایده هایی که برای قرن بیست طراحی شدند در قرن ۲۱ محکوم به شکست خواهند بود.
هفتاد تا هشتاد درصد شغل ها تا بیست سال آینده دیگر وجود نخواهند داشت.
شغلهای جدید بوجود خواهند آمد ولی معلوم نیست در این مدت کوتاه مقدار آنها کافی باشد.
با ربات های کشاورز به ارزش هر کدام صد دلار دیگر کشاوارزان تبدیل به مدیر زمین کشت خود می شوند.
گوشت تهیه شده که جایگزین گوشت گاو و گوساله می شود نیاز جامعه را به گرانی تولید گوشت از بین میبرد و همینطور ۳۰ درصد زمین های کشاورزی که برای تامین غذای دام مصرف می شود آزاد خواهد شد و در کنار آن شرکت های دانش بنیان حشراتی را به بازار خواهند آورد که پروتئین بیشتری را دارا خواهند بود که البته خیلی از مردم آن را دوست ندارند.
هم اکنون یک آپلیکیشن بنام مودیز وجود دارد که احساس شما را نشان می دهد.
در سال ۲۰۲۰ آپلیکیشن های دیگری قادر خواهند بود از طریق آنالیز حالت های صورت بگویند که کلام گفته شده دروغ یا راست است، تصور کنید چه اتفاقی برای سیاستمداران خواهد افتاد.
بیت کوین یک پول دیجیتال است که می تواند نقش پشتوانه ارز را در جهان آینده بازی کند.
طول عمر در حال افزایش است و به بالای صد سال خواهد رسید.
در زمینه تحصیلات تا سال 2020 هفتاد درصد مردم دارای موبایل خواهند بود و این بدان معناست که دسترسی به آموزش جهانی خواهند داشت و می توانند از موسسه Khan academy استفاده کنند، دسترسی رایگان به آموزش مجانی برای همه کودکان بر قرار خواهد شد همینطور تحصیل در کشورهای پیشرفته.
نرم آفزارهایی هم اکنون در کشورهای اندونزی وارد بازار شدند و بزودی به زبان های عربی و چینی وارد خواهند شد.
که می توان با در دسترس قرار دادن آپلیکیشن آموزش زبان انگلیسی بصورت مجانی به کودکان در آفریقا و سایر دیگر نقاط جهان آنها را قادر به تکلم به زبان انگلیسی در حد عالی در عرض شش ماه کرد.
ما چه نقشي در اين اينده خواهيم داشت ؟
👌🏼 Super-classy notes on phase transitions and renormalization, from David Tong's Part III lectures at DAMTP.
http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/sft.html
http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/sft.html
www.damtp.cam.ac.uk
David Tong: Statistical Field Theory
A Cambridge University course with lecture
notes, providing an Introduction to critical phenomena and the renormalisation group.
notes, providing an Introduction to critical phenomena and the renormalisation group.
🏅 THE RENORMALIZATION GROUP AND CRITICAL PHENOMENANobel lecture, 8 December 1982
by KENNETH G. WILSON
https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1982/wilson-lecture.pdf
💎 David Tong:
This is an introductory course on Statistical Mechanics and Thermodynamics given to final year undergraduates. They were last updated in May 2012. Full lecture notes come in around 190 pages. Individual chapters and problem sets can also be found below:
🔗 http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/statphys.html
—------------------------------------------------
A second course on statistical mechanics, covering
🔗 http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/kinetic.html
This is a graduate course on topics in non-equilibrium statistical mechanics, covering kinetic theory, stochastic processes and linear response. It is aimed at masters students and PhD students. The full set of lecture notes are around 100 pages.
Lectures on Statistical PhysicsThis is an introductory course on Statistical Mechanics and Thermodynamics given to final year undergraduates. They were last updated in May 2012. Full lecture notes come in around 190 pages. Individual chapters and problem sets can also be found below:
🔗 http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/statphys.html
—------------------------------------------------
A second course on statistical mechanics, covering
non-equilibrium phenomenon, can be found here:🔗 http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/kinetic.html
This is a graduate course on topics in non-equilibrium statistical mechanics, covering kinetic theory, stochastic processes and linear response. It is aimed at masters students and PhD students. The full set of lecture notes are around 100 pages.
www.damtp.cam.ac.uk
David Tong: Statistical Physics
A Cambridge University course with lecture notes, covering statistical mechanics,
thermodynamics and phase transitions.
thermodynamics and phase transitions.
🔖 From Ecology to Finance (and Back?): Recent Advancements in the Analysis of Bipartite Networks
🔗 https://arxiv.org/pdf/1710.10143
📌 ABSTRACT
Bipartite networks provide an insightful representation of many systems, ranging from mutualistic networks of species interactions to investment networks in finance. The analysis of their topological structures has revealed the ubiquitous presence of properties which seem to characterize many - apparently different - systems. Nestedness, for example, has been observed in plants-pollinator as well as in country-product trade networks. This has raised questions about the significance of these patterns, which are often believed to constitute a genuine signature of self-organization. Here, we review several methods that have been developed for the analysis of such evidence. Due to the interdisciplinary character of complex networks, tools developed in one field, for example ecology, can greatly enrich other areas of research, such as economy and finance, and vice versa. With this in mind, we briefly review several entropy-based bipartite null models that have been recently proposed and discuss their application to several real-world systems. The focus on these models is motivated by the fact that they show three very desirable features: analytical character, general applicability and versatility. In this respect, entropy-based methods have been proven to perform satisfactorily both in providing benchmarks for testing evidence-based null hypotheses and in reconstructing unknown network configurations from partial information. On top of that, entropy-based models have been successfully employed to analyze ecological as well as economic systems, thus representing an ideal, interdisciplinary tool to approach the study of bipartite complex systems.
🔗 https://arxiv.org/pdf/1710.10143
Mika J. Straka, Guido Caldarelli, Tiziano Squartini, Fabio Saracco
📌 ABSTRACT
Bipartite networks provide an insightful representation of many systems, ranging from mutualistic networks of species interactions to investment networks in finance. The analysis of their topological structures has revealed the ubiquitous presence of properties which seem to characterize many - apparently different - systems. Nestedness, for example, has been observed in plants-pollinator as well as in country-product trade networks. This has raised questions about the significance of these patterns, which are often believed to constitute a genuine signature of self-organization. Here, we review several methods that have been developed for the analysis of such evidence. Due to the interdisciplinary character of complex networks, tools developed in one field, for example ecology, can greatly enrich other areas of research, such as economy and finance, and vice versa. With this in mind, we briefly review several entropy-based bipartite null models that have been recently proposed and discuss their application to several real-world systems. The focus on these models is motivated by the fact that they show three very desirable features: analytical character, general applicability and versatility. In this respect, entropy-based methods have been proven to perform satisfactorily both in providing benchmarks for testing evidence-based null hypotheses and in reconstructing unknown network configurations from partial information. On top of that, entropy-based models have been successfully employed to analyze ecological as well as economic systems, thus representing an ideal, interdisciplinary tool to approach the study of bipartite complex systems.
🔖Phase Coexistence in Insect Swarms
🔗 https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.119.178003
📌 ABSTRACT
Animal aggregations are visually striking, and as such are popular examples of collective behavior in the natural world. Quantitatively demonstrating the collective nature of such groups, however, remains surprisingly difficult. Inspired by thermodynamics, we applied topological data analysis to laboratory insect swarms and found evidence for emergent, material-like states. We show that the swarms consist of a core “condensed” phase surrounded by a dilute “vapor” phase. These two phases coexist in equilibrium, and maintain their distinct macroscopic properties even though individual insects pass freely between them. We further define a pressure and chemical potential to describe these phases, extending theories of active matter to aggregations of macroscopic animals and laying the groundwork for a thermodynamic denoscription of collective animal groups.
Michael Sinhuber and Nicholas T. Ouellette🔗 https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.119.178003
📌 ABSTRACT
Animal aggregations are visually striking, and as such are popular examples of collective behavior in the natural world. Quantitatively demonstrating the collective nature of such groups, however, remains surprisingly difficult. Inspired by thermodynamics, we applied topological data analysis to laboratory insect swarms and found evidence for emergent, material-like states. We show that the swarms consist of a core “condensed” phase surrounded by a dilute “vapor” phase. These two phases coexist in equilibrium, and maintain their distinct macroscopic properties even though individual insects pass freely between them. We further define a pressure and chemical potential to describe these phases, extending theories of active matter to aggregations of macroscopic animals and laying the groundwork for a thermodynamic denoscription of collective animal groups.
Physical Review Letters
Phase Coexistence in Insect Swarms
Animal aggregations are visually striking, and as such are popular examples of collective behavior in the natural world. Quantitatively demonstrating the collective nature of such groups, however, remains surprisingly difficult. Inspired by thermodynamics…
🎼 Emergencehttp://radio.seti.org/episodes/Emergence
Your brain is made up of cells. Each one does its own, cell thing. But remarkable behavior emerges when lots of them join up in the grey matter club. You are a conscious being – a single neuron isn’t.
Find out about the counter-intuitive process known as emergence – when simple stuff develops complex forms and complex behavior – and all without a blueprint.
🔗 http://traffic.libsyn.com/arewealone/BiPiSci13-10-14.mp3
Guests:
👨🏻💼Randy Schekman - Professor of molecular and cell biology, University of California, Berkeley, 2013 Nobel Prize-winner
👨🏻💼Steve Potter - Neurobiologist, biomedical engineer, Georgia Institute of Technology
👨🏻💼 Terence Deacon - Biological anthropologist, University of California, Berkeley
👨🏻💼 Simon DeDeo - Research fellow at the Santa Fe Institute
👨🏻💼 Leslie Valiant - Computer scientist, Harvard University, author of Probably Approximately Correct: Nature's Algorithms for Learning and Prospering in a Complex World
💡 https://www.quantamagazine.org/the-atomic-theory-of-origami-20171031/
#Geometry #Mathematics #Origami #Phase_Transitions #Statistical_Physics #Topology
#Geometry #Mathematics #Origami #Phase_Transitions #Statistical_Physics #Topology
Quanta Magazine
The Atomic Theory of Origami
By reimagining the kinks and folds of origami as atoms in a lattice, researchers are uncovering strange behavior hiding in simple structures.
🎞 Second-Order Phase Transitions: Beyond Landau-Ginzburg Theory
Zohar Komargodski (Weizmann)
http://media.physics.harvard.edu/video/html5/?id=COLLOQ_KOMARGODSKI_111416
Zohar Komargodski (Weizmann)
http://media.physics.harvard.edu/video/html5/?id=COLLOQ_KOMARGODSKI_111416
🎞 Learning and Inference When There Is Little Data
Yasser Roudi (NTNU)
http://media.physics.harvard.edu/video/html5/?id=COLLOQ_ROUDI_050216
Yasser Roudi (NTNU)
http://media.physics.harvard.edu/video/html5/?id=COLLOQ_ROUDI_050216