在短暂的, 复杂系统科学涉及到研究有多少元素通过单独考虑单个元素而发展出超出这些行为可能的行为. 而系统中每个独立组件的行为可能支持复杂的动态, 单独的组件一起相互作用,支持群体行为和系统动态,远远超过单独的组件.
复杂系统科学是一个快速发展的新兴领域,本质上是跨学科的. It can be applied to a wide variety of fields including biology; medicine and cognitive science; mechanical, 化学, electrical and civil engineering; physics and astronomy; economics and social sciences. 这些领域的未来研究不仅在于理解给定系统的孤立组件, 而是个体相互作用产生紧急群体行为的方式.
与数据挖掘或大数据相反, 其中的主要焦点是了解大型数据集中的隐藏模式或结构, 复杂系统科学试图识别因果关系,揭示存在于大规模系统中的普遍性. 因果性和普遍性是由于同伴和等级的相互作用, 单个系统组件的模式和扩展. 在脑科学等广泛领域都观察到了普遍性, 昆虫聚集, 社会科学和流体动力学.
复杂系统科学进步的关键是开发和使用数学工具,旨在理解群体行为的结果,而这些结果在单独研究行为个体元素时是不明显的. 复杂系统科学的数学工具来自以下领域: