Hvad er adaptive systemer?

Et adaptivt system er ethvert system, der er i stand til at ændre baseret på det input, det modtager.Alle adaptive systemer indeholder interne mekanismer, der får systemet til at ændre sig.I biologi bruges adaptive systemer af økosystemer, populationer og individuelle væsener.Computere er også blevet programmeret med adaptive funktioner baseret på dem, der ses i naturen.

Et adaptivt system gør sine tilpasninger baseret på den feedback, det modtager fra sit miljø.I en feedback -loop rettes nogle af de genererede output tilbage som input til systemet.Dette input kan derefter bruges af systemet til at foretage tilpasninger.Feedback -loops omtales som værende positive eller negative, med den positive feedback -loop, der er tilbøjelig til at fremskynde eller øge et output, og den negative feedback -loop, der har tendens til at bremse eller reducere en output.

I biologi kan adaptive systemer forekomme på både store og små skalaer.Økosystemer kan betragtes som adaptive, idet de er i stand til at ændre sig baseret på den feedback, de modtager.Et klassisk eksempel på dette er studiet af befolkningsdynamik.Når befolkningen af kaniner for eksempel stiger op, stiger befolkningen af et rovdyr, såsom ræve, med overskuddet af mad.Efter et punkt vokser antallet af rovdyr for mange til systemet og falder igen, når der ikke er nok byttedyr til at fodre.

Inden for en enkelt biologisk organisme er der også mange adaptive systemer på arbejdet.Læring og adfærdsændring er tilpasninger, som en organisme gør for at modtage mere positive input fra miljøet.Feedback til individuelle dyr har en tendens til at øge adfærd, der forårsager glæde og mindsker dem, der forårsager smerter.

Robotter kan også være udstyret med adaptive systemer.Disse systemer giver en robot mulighed for at observere sit miljø og træffe valg baseret på de modtagne oplysninger uden at have brug for et menneske til at dirigere den i enhver handling.Mars Rovers er et eksempel på robotter, der blev programmeret med evnen til at træffe valg.Langt fra Jorden og de forskere, der programmerede dem, måtte disse maskiner træffe valg på egen hånd, mens de indsamlede data.

Softwareudviklere har også designet computerprogrammer til at kunne tilpasse sig brugerbehov.Mange af disse programmer bruges af mennesker, der ikke kunne bruge traditionelle programmer, såsom tale-til-tekst-teknologi.I den fysiske verden kunne adaptive systemer skabe et vilkårligt antal selvforbedrende, selvbeskyttende systemer, såsom biler, der driver sig selv og veje, der udfører deres egne reparationer.Selvom ideerne til sådanne systemer er rigelige, er den teknologi, der giver mange menneskeskabte genstande mulighed for at opføre sig på adaptive måder, endnu ikke udviklet.