一種新科學

一種新科學 A New Kind of Science
作者	斯蒂芬·沃爾夫勒姆
語言	英語
主題	複雜系統
發行資訊
出版機構	沃爾夫勒姆研究公司
出版時間	2002
出版地點	美國
頁數	1197
網站	一種新科學，在線
規範控制
ISBN	1-57955-008-8

《一種新科學》由斯蒂芬·沃爾夫勒姆所著，出版於2002年。它包括關於計算系統的實證和系統研究，如元胞自動機。斯蒂芬·沃爾夫勒姆把這些系統稱為簡單的程序，並且認為適用於簡單程序研究的科學哲學和方法與其他科學領域相關。

計算及其影響

《一種新科學》的理論是雙重的：即計算的性質必須通過實驗來探索，而且這些實驗對於理解自然世界也有重要的影響。從20世紀30年代誕生以來，計算就主要來自兩個傳統：工程學，旨在使用計算建立實際系統；以及數學，其目的是證明有關計算的定理（儘管在20世紀70年代，計算作為一門學科已經被形容為數學、工程學和實證、科學傳統的交叉學科）).

斯蒂芬·沃爾夫勒姆引入了第三個主要的傳統，這是對計算系統的系統、實證的調查研究。這也是這本書的標題中「新」和「科學」兩個詞的起源。然而，在對計算系統的科學調查研究的過程中，斯蒂芬·沃爾夫勒姆最終得出這樣一個結論，即我們需要一個全新的方法。傳統數學的描述沒有看到這些系統本身有意義的複雜性。通過將實驗和理論定位相結合，本書介紹了一種新的方法，斯蒂芬·沃爾夫勒姆認為這是使科學在計算系統的帶動下共同進步的一種最現實的方式。這種方法的差異使得「一種新科學」成為科學的一「種」，並且允許它的原則在各個領域廣泛使用。

簡單的程序

沃爾夫勒姆的《一種新科學》的基本主題是研究簡單的抽象規則——特別是，基本電腦程式。在幾乎任何類型的計算系統中，人們可以很快地在最簡單的情況中找到具有相當複雜性的實例。這看起來似乎是對的，無論該系統具有什麼樣的組成部分或者設置。本書中探討的系統包含：一維、二維和三維空間中的元胞自動機；移動自動機（mobile automata）；一維和二維空間中的圖靈機；幾個類型的替代和網絡系統（substitution and network systems）；原始遞歸函數（primitive recursive functions）；嵌套遞歸函數（nested recursive functions）；組合子（combinators）；標記系統（tag systems）；寄存器機（register machines）；加法逆轉（reversal-addition）；和一些其他系統。對於可以稱為簡單的程序，有幾個標準：

1. 它的操作可以由一個簡單的圖形表示完全解釋。
2. 它可以由一些人類語言完全解釋。
3. 它可以使用幾行代碼用計算機語言實現。
4. 它的可能的變種數目很小，所以我們可以對所有類型進行計算。