2021复杂科学前沿顶刊340篇合集 | Complexity Express

编者按：

随着大数据和人工智能的发展，复杂系统视角逐渐进入各个研究领域的主流。同时由于学科交叉融合，大量针对复杂系统的研究成果散落在人工智能、统计物理、网络科学、数据科学、计算社会科学、生命科学、认知科学等等不同领域的期刊会议中，缺乏整合。

为了让大家能及时把握复杂系统领域重要的研究进展，我们针对相关学科的特点，研发了论文筛选算法，并于2020年底上线了Complexity Express栏目，汇总复杂系统最新论文。持续收录来自Nature、Science等顶刊的最新论文，追踪复杂系统、网络科学、计算社会科学等领域的前沿进展，包括顶刊论文推荐和预印本论文推荐。

2021年全年，Complexity Express栏目收录顶刊论文上千篇。其中340篇我们以简介合集、摘要翻译的形式在集智俱乐部公众推荐（即复杂科学顶刊论文精选栏目）。本文是该栏目的年度汇总，仅列出论文的中文题目。如果有你感兴趣的工作，请点击跳转到所在时间段的顶刊精选推文，即可查看论文地址、摘要等详细信息。

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1. 网络结构对蛋白质互动网络稳定性的影响

2. 突发事件在时间网络上的动力学特征

3. 影响力网络的相干共振

4. 社会网络中高阶互动的进化动力学

5. 大流行期间政策与科学的共演化

6. 同行评议与性别偏见：标对145份学术期刊的调查

7. 随机性触发酵母菌S期检查点通路的激活

1. 隐藏在有限网络规模下的真实无标度网络

2. 用于疾病建模的高分辨率人口接触模式推断

3. 优化呼吸道病毒的传播监控网络

4. 流网络传输功能的隐藏拓扑结构

5. 恶意在动态网络中具有传染性

6. 交替隔离能够持续控制流行病

7. 长距离相互作用下减速雪崩的空间聚类

8. 人类和动物的行为趋同

9. 跨物种行为的局部收敛性

10. 自适应网络中的去同步转换

1. 进化计算的生物学视角

2. 森林结构复杂性的全球模式与气候影响

3. 话题不同，极端言论却相似：多维主题空间中极端观点的涌现

4. 纵观历史的气候变化预测

5. 皮层体感网络的时间尺度不变性
6. 生长树的历史推断、模型选择与组合学

1. 心智理论的神经机制：单个神经元如何预测他人信念

2. 稳定周期波动种群中的进化稳定策略

3. 有向图的特征向量的局部性与普遍性

4. 人类的多任务强化学习

5. 大流行期间的理性决策

6. 分享型共生生物：自然竞争中的调解员

7. 物种在高度入侵的种子传播网络中角色的生态学相关性

8. 虚假信息网络中影响因子的自动检测

1. 利用拉马努金机生成基本常数的猜想

2. 使用解扰器组进行神经网络解释

3. 基于经典力学的高性能组合优化算法

4. 新冠肺炎危机带来生活水平下降：来自9个发展中国家的海量数据证明

5. 白蚁巢穴的自组织生物构造

6. 社会科学的黄金时代

7. 大型金融数据中赌博与财务、社交以及健康之间的关系

1. 气候因素对SARS-CoV-2冬季爆发的影响评估

2. 达尔文理论及其在自催化RNA反应网络中的折衷

3. 纠缠的蠕虫与机器人合作模块的集体动力学

4. 亲缘选择解释了肠道微生物群合作的进化

5. 利用基于机器学习的人口流动模型预测流感传播

6. 现代人类祖先的起源

7. 估计对生物细胞理论描述的计算极限

8. 熟识阴影区：让少数派被倾听被看见

1. 利用症状出现前后的传播峰值进行非药物干预，遏制2019冠状病毒疾病大流行

2. 非对称动力学 Ising 系统平均场理论的统一框架

3. 利用数据驱动的平衡模型学习主导物理过程

4. 在社会网络隔离与城市拓扑结构相互作用的地方，不平等正在加剧

5. 网络结构并行处理能力的拓扑限制

6. 全球引用不平等现象呈上升趋势

7. 地球生命耐热耐寒能力的演变

1. 病毒传播网络中反向接触追踪的有效性

2. 学术界中父母角色的不平等影响

3. 自组织分子分类的最优解

4. 耗散限制了远离平衡态转化速率的放大

5. 社交距离可以降低个体感染新型冠状病毒的可能性

6. 使用渗流理论揭示流量需求非均匀的基础设施网络瓶颈

7. 透过古DNA分析东亚人群演化史

8. 细胞代谢资源配置约束下的最优生长策略

9. 社交媒体参与的奖励学习机制建模

1. 数据驱动的复杂网络控制方法

2. 社交媒体中的回音室效应

3. 随机梯度下降中方差与平滑度的逆关系是寻找平滑最优解的关键

4. 用增强约束的神经网络模拟物理系统

5. 大脑准临界态动力学的新证据

6. 穿越海洋生态系统临界点

7. SARS-CoV-2在欧洲的起源和早期传播

8. 宿主-微生物联合体的进化起源

1. 多个相互传播过程的竞争、协作与优化

2. 全球观测到的气候变化引起的平均和极端河流流动趋势

3. 利用全球学习数据衡量人力资本

4. 使用人口流动与混杂数据实现新冠病毒的实时监控与预测

5. 带偏见的评价产生于对潜在原因的推断潜在原因的推断

6. 同时考虑异质性和少数代表性的多样性评价

7. 攻击启发式不仅是动物稳固等级的基础，也为支撑着群体层面的社会信息

8. 黏菌管径网络怎样存储食物信息

1. 生物多样性与社团结构

2. 利用卫星影象理解和促进可持续发展

3. 使用深度学习分析速度信号可以量化湍流强度

4. 59个国家中，从兴趣、乐趣及功效来预测成就

5. 将人类行为与传染病联系起来

6. 快速通货膨胀和通货紧缩揭示的生物基底膜弹性

7. 潜在动力变量在大型生物系统中产生时空临界性的特征

1. 网络集成系统的最优控制

2. 基于人工神经网络开发高效的颜色命名系统

3. 有效图揭示生化调控和信号传递中的冗余性、渠化性和控制方法

4. 细菌趋化网络与优化过滤的关系

5. scGNN：用于单细胞RNA序列分析的图网络框架

1. 通过非线性控制实现系统的死亡与重生

2. 检测和模拟社交媒体上信息的真实渗透和相变

3. 劳动力市场中的普遍弹性模式

4. 强化学习的适应范围与外推误差

5. 动物文化的蓬勃发展

1. 揭示网络分区之间的共识与分歧

2. 非线性参数振子能解随机伊辛模型吗？

3. 间歇性平方反比：最优列维飞行

4. 人们系统性地忽视减法变化

5. 早期人类的原始大脑

6. 新手团队与原创性和多学科的研究有关

7. 气候不是难民迁徙的主要因素

1. 哺乳动物群落在进化时间尺度上的生态平衡点

2. 利用无监督学习从2.5亿个蛋白质序列中探索生命

3. 收入增长与财富分配

4. 社交网络中的特洛伊木马，利用网络结构减少性别隔离

5. COVID-19疫情严重程度与非药物干预时机之间关联的基因证实报告

1. 元胞自动机模拟斑图生长动力学

2. 不完美亦能产生混沌同步

3. 训练循环神经网络从局部例子推断全局时间结构

4. 等级制度在网络动力学中的涌现

5. VRNetzer ：支持虚拟现实中的交互式网络分析平台

6. 社交距离有限情况下针对在职人员的动态新冠疫苗接种策略

1. 复杂互联系统中的渗流

2. 哺乳动物大脑尺寸的进化

3. 新冠病毒流行期间学校关闭造成的成绩降低

4. 人类塑造大部分陆地自然至少有12000年的历史

5. 高通信效率的联邦学习

6. 拟生晶簇：晶体在加热的超疏水表面自动析出现象

7. 微流控环境中的细菌运动模式

8. 野火对美国西部河流网络的影响

1. 夜光遥感反衬世界经济不平等

2. 从基于文本的化学反应式推断实验过程

3. 陆地冰川对21世纪海平面上涨的影响预估

4. 基于收益的学习解释多人博弈中合作的减少

5. 大脑皮层神经元通讯耗能与计算耗能

6. 改善了生命系统的产生熵界限

7. 不同人类活动模型下传染病动力学的比较

8. 人工胶体冰的拓扑边界约束

9. 语言简单程度对在线交流与募资的预测效用

1. 复发性新冠病毒感染的流行性指数

2. 建立调控网络释放了全基因组关联分析的潜力

3. 直接互惠和间接互惠的统一框架

4. 机器学习视角下复杂世界中的认知极化

5. 氧气抑制宏观多细胞性

1. 医学数字孪生的模块化计算框架

2. 达尔文的进化论为现代人类进化理论埋下了伏笔

3. 优秀科学的自然选择

4. 从地方协议到全球协议的转变恰逢其时，加速了气候变化的缓解

5. 白蚁无标度运动模式来源于社会交往和偏好依附

6. 有监督大数据的降维

1. 机器人涌现行为的连续学习

2. 人口流动的普遍访问规律

3. 基于图卷积网络的蛋白质结构功能预测

4. 多层网络的拓扑聚类

5. 物理网络中的监督式学习: 从机器学习到学习机器

6. 性别角色产生不同的经济期望

7. 人口流动的普遍访问规律

1. 期望动力学在异质人群中的预测能力

2. 设计有限资源情况下实现同步的结构时变网络

3. 非串联的信息因果关系

4. 模块化交互网络的最优韧性

5. 生命之网中的合成线

6. 家庭新冠风险与线下教育

7. 人工智能道德监督

8. 面向高拼车率的激励驱动型转化

1. 退出时间作为衡量生态恢复能力的指标

2. 社交网络“道德传染”效应的进一步探索

3. 利用大规模实验和机器学习探索人类决策理论

4. 走向进化的工程理论

5. MOGONET 使用图卷积网络集成多组学数据，允许患者分类和生物标志物识别

6. 湍流解释了鹰在自然飞行中的加速度

1. 重整化群和信息论的关联

2. 网络嵌入维数选取的原则性方法

3. 通过景观通量方法将确定性和随机性生态动力学统一起来

4. 城市热浪全球预测中的大模式结构不确定性

5. 基于集群的网络建模ーー从快照到复杂动态系统

1. 4000万年来海洋温度的稳态与相变

2. 给不相关的词命名可以评估创造力水平

3. sc-GCN：使用图卷积网络进行单细胞组学数据的知识迁移

4. 机器学习整合哺乳动物与病毒之间的关联网络

5. 超越城市扩张：中国城市大区域形成的多尺度环境影响

1. 流行病传播的社会视角

2. 额叶皮层神经网络的模块性和鲁棒性

3. 如何量化故事的形状预测他们的成功

4. 数学的魔力解释自然选择

1. 量化宿主-微生物群的相互作用

2. 花椰菜分形形式起源于花卉基因网络的扰动

3. 全球集体行为的管理者

4. 一个简单行为宏观经济模型中的涌现不平等与商业周期

5. SARS-CoV-2传输网络

6. 萤火虫同步自然成群中的自组织

1. 作为动力学相变的随机封闭填充

2. 信息回流的熵上界

3.人类世生态学标志着有意识治理地球生态系统的希望

4. 有意义地传递信息：社交媒体上精英与公众关于新冠疫情沟通的情绪

5. 细菌活性悬浮液近场流体动力学相互作用的有效模型

6. 宇称和时间反转解释经验模型中的决策和临界布尔网络中的吸引子尺度

1. 张量网络解码器助力量子纠错

2. 人类蛋白质组的高精度蛋白质结构预测

3. 预测人类导航路径和速度的能量最优统一准则

4. 城市鹦鹉复杂觅食文化的创新和地理传播

5. 驱动介质中异质稳定的均匀状态

6. 空间光子伊辛机中相变的实验观测

1. 细胞周期在集体细胞动力学中的作用

2. 地区性报纸调查性报道的识别方法

3. 历史上的语言记录显示，近几十年来，认知扭曲的数量激增

4. 预测全球非国家恐怖主义

5. 从固有结构的角度统一慢演化非平衡系统的涨落耗散温度

6. 单组分超临界流体准平衡相共存

7. 在美国大城市，流动模式与经历过的收入隔离有关

1. 在国内城市和国际国家的动态网络中量化2019冠状病毒疾病输入风险

2. 用深层神经网络学习隐藏弹性

3. 从微观角度研究共生关系及其重要性

4. 独立的马尔可夫分解：生物分子复合物的动力学建模

5. 公共卫生需要进化思维

6. 气候变化下物种相互作用在生态演化群落动态中的重要性

7. 复杂网络上传染动力学的深度学习

1. 最大多样性和 Zipf 定律

2. 从神经形态学网络结构中学习功能

3. 马尔可夫链和网络块模型中的状态聚合

4. 从大流行出现到地方性转变的人口学特征的一般模型

5. 多感觉神经元如何解决因果推理

6. 量化复杂网络的可压缩性

1. 量子理论不能违背因果不等式

2. 神经网络主体中的注意图式理论: 用注意的描述模型来控制视空间注意

3. 一个统一的基于自催化网络的细菌生长规律框架

4. 根据等待时间分布估算熵产生

5. 先天失明者和视力正常个体对颜色有着共同理解

1. 气候临界点对经济会造成怎样的影响？

2. 用不稳定指数计算大型复杂系统的平衡点

3. 几何深度学习预测 RNA 空间结构

4. 蛋白质结构的动力学和进化的对应关系

5. 微生物组扩展了宿主的进化潜力

6. 文化传播中随机变化的从众偏见

7. 深层神经网络预测心电图年龄作为死亡率预测指标

1. 大分子系统中同手性的涌现

2. 复杂系统的机器学习拆解与瓦解预警信号

3. 布尔网络易控性的基础

4. 神经元回路的结构

5. 复杂生物系统跨不同表示的贝叶斯元模型

6. 利用群体的智慧扩大事实核查

1. 自我运动知觉中违反韦伯定律的神经基础

2. 波动运动通过接触实现集体同步

3. 一个控制城市校园新冠疫情的简单模型

4. 治理的复杂性：整合科学、治理和法律，以管理全球化共识的加速变化

5. 空间定位与生物分子网络的交汇

1. 哺乳动物的社会进化

2. 多尺度系统的最优重整化

3. 了解艺术、文化和科研生涯中持续爆发现象

4. 经济操纵的博弈

5. 深度线性神经网络的统计力学: 反向传播的核重整化

1. 在同步和紊乱之间: 共存模式的复杂层次结构

2. 用分子树探索和绘制化学空间

3. 陆地生态系统功能的三大轴

4. 惯性驱动粘性活性流体的集体相变

5. 互信息从变化环境中解耦相互作用

1. 集体的社会扩散模式由个体的惰性和趋向性决定

2. 社会特征的认知地图使社会网络中的灵活推理成为可能

3. 当我们谈论颜色时，我们在谈论什么

4. 深度学习确定了治疗新型冠状病毒的协同药物组合

5. 识别致癌因素

6. 对临界点的早期预警信号进行深度学习

1. 语言和基因共享文化进化史吗？

2. 非线性自激 Hawkes 过程的泛在幂律标度

3. 神经元异质性促进稳健学习

4. 高阶网络上异质接触的普遍非线性感染核

5. 斑马鱼基因所控制的简单行为解释了集体行为的涌现

6. 科学奖项和科学主题的非凡增长

1. 数字接触者追踪与新冠病毒防控有效性

2. 剪切松弛控制生物分子凝聚物的融合动力学

3. 独一无二的印记：人脑指纹的时间性

4. 几何网络上流行病播种引起的切换现象

5. 复杂系统随机行为的朗之万动力学

1. 突触修饰的自反向传播提高了脉冲和人工神经网络的效率

2. 以层次细胞结构模型解开活细胞的普遍幂律流变行为

3. 从稀缺数据中学习控制方程的物理知识

4. 灵长类相互作用群体中前额叶外皮内的社会主体识别细胞

5. 细胞-细胞连接的主动不稳定性和非线性动力学

6. 空间社会困境促进多样性

1. 强相互作用暖自旋气体的临界动力学和相变

2. 人们把互联网上的知识误认为是他们自己的

3. 英国代际社会流动的地理分布

4. 人类内侧颞叶中的概念神经元灵活地表示概念之间的抽象关系

5. 大流行对科学家的潜在长期影响

6. 由于过度抑制和 MeCP2 破坏，大脑和身体活动的复杂性崩溃

7. 低雷诺数下低功率驱动的自充自振荡微系统

8. 雪崩传播过程中重排、应变和局部结构的相互作用

1. 神经进化与梯度下降法的对应关系

2. 两种可证明一致的大型网络分治聚类算法

3. 多细胞生命系统的构型指纹

4. 兴奋细胞网络中的克隆优势

5. 协议约束下的功、熵产生和信息热力学

6. 模拟温室气候中的阵发性暴雨

7. 压缩二氧化硅玻璃中的渗流相变

1. 具有多相互作用成分的流体的相分离

2. 基于共同进化的机器学习预测人类基因之间的功能性相互作用

3. 使用郡际和郡内人类交互指标对COVID-19病例进行时空预测

4. 语言的神经结构：综合建模收敛于预测加工

5. 网络分析揭示了跨越多个生物组织层次的罕见疾病特征

6. 一维随机场伊辛模型的实验实现

1. 在基因网络读数中交换信息

2. 积极的数学和语法学习涉及重叠的大脑网络

3. 基于随机性和波动性的联合概率学习模型

4. COVID-19 引起的社会变化揭示了大气化学与气候变化之间的大规模复杂性和反馈

5. 大脑网络中间歇性事件的起源：模块化

6. 走向空间结构化种群的通用模型

7. 语言理解中心智状态的定量推测

1. 基于网络的气候现象预测

2. 人脑中的细致平衡打破与熵产生

3. 引导生态进化动力学以改善微生物群落的人工选择

4. 经济博弈可以用来促进田野中的合作

5. 超图上群体选择困境的进化博弈模型

6. 互信息从不断变化的环境中解耦出相互作用

7. 基于物理学信息的神经网络的整数和分数阶流行病模型的可识别性和可预测性

1. 社交媒体意见领袖怎样崛起？择优网络形成模型

2. 通过AI引导人类直觉推进数学

3. 一种预测生物活性分子结合构象的几何深度学习方法

4. 信息搜寻的个体差异

5. 量化在线平台中的社会组织和政治极化

6. 量子系统的观察者不能同意“不同意”

7. 通过广泛的自动化基准确保生物大分子建模的科学可重复性

1. 城市增长模式与人类移动行为的涌现

2. 透过实空间互信息透镜看统计物理

3. 通信活性粒子的集体自优化

4. 通过求解分数电子问题推进密度泛函的边界

5. 转换机器学习: 学习如何从多相关科学问题中学习

6. 可重构生物的运动学自我复制

7. 自我随时间的压缩：过去和未来的自我在远离现在时被压缩的行为证据和神经证据

8. 深度学习时代的相互作用组

9. 热力学过程中不可逆性与热化的起源

1. 催化剂颗粒空间组织的权衡与设计原则

2. 利用矢量计算构造以外部线索为参考的移动方向信号

3. 到21世纪末区域气温年际变化大规模出现

4. 在气候变暖的世界里，劳动力损失增加，适应能力下降

5. 个人和集体决策的几何学

6. 在线社交网络中链接推荐算法和观点极化动力学

7. 实验林在干旱和恢复过程中的生态系统通量

8. 通过人工智能中保护隐私的合作来推进新冠病毒疾病诊断

1. 语言理性的兴衰

2. 超图上群体选择困境的进化博弈模型

3. 鸵鸟蛋壳珠揭示了非洲50000年的社交网络

4. 睡眠过程中认知提升的竞争动力学

5. 黑猩猩身上的文化扩散现象

6. 流行病追踪与检测，从动荡的一年中吸取教训

7. 信息到功转换中功涨落-耗散关系的实验验证

8. 人类独特生存策略的能耗演化

9. 保度网络增长

1. 贝叶斯系统地理学中的空间采样模式分析

2. LinearTurboFold：应用于 SARS-CoV-2 的同源RNA保守结构的线性时间全局预测

3. 减少意见两极分化：接触有着不同政治观点的相似人群的影响

4. 来自微生物呼吸的生态系统碳源的变化受降雨动力学控制

5. 人脑中处理声音的“声音斑块”皮层网络层次结构

6. 资源理论中的不确定性：你能区分理论吗？

7. 时序复杂系统中用于检测高频变化点的随机嵌入

8. 揭示神经网络中宽平坦极小值的结构

关于Complexity Express

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