Τι είναι τα προσαρμοστικά συστήματα;

Ένα προσαρμοστικό σύστημα είναι οποιοδήποτε σύστημα που μπορεί να αλλάξει με βάση την είσοδο που λαμβάνει.Όλα τα προσαρμοστικά συστήματα περιέχουν εσωτερικούς μηχανισμούς που προκαλούν την αλλαγή του συστήματος.Στη βιολογία, τα προσαρμοστικά συστήματα χρησιμοποιούνται από οικοσυστήματα, πληθυσμούς και μεμονωμένα πλάσματα.Οι υπολογιστές έχουν επίσης προγραμματιστεί με προσαρμοστικά χαρακτηριστικά που βασίζονται σε εκείνα που παρατηρούνται στη φύση.

Ένα προσαρμοστικό σύστημα κάνει τις προσαρμογές του με βάση τα σχόλια που λαμβάνει από το περιβάλλον του.Σε ένα βρόχο ανατροφοδότησης, ορισμένες από τις παραγόμενες εξόδους κατευθύνονται πίσω ως είσοδος στο σύστημα.Αυτή η είσοδος μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί από το σύστημα για να κάνει προσαρμογές.Οι βρόχοι ανατροφοδότησης αναφέρονται ως θετικοί ή αρνητικοί, με τον βρόχο θετικής ανάδρασης να τείνει να επιταχύνει ή να αυξάνει μια έξοδο και τον βρόχο αρνητικής ανάδρασης να τείνει να επιβραδύνει ή να μειώσει μια έξοδο.

Στη βιολογία, τα προσαρμοστικά συστήματα μπορούν να εμφανιστούν τόσο σε μεγάλες όσο και σε μικρές κλίμακες.Τα οικοσυστήματα μπορούν να θεωρηθούν ως προσαρμοστικά, καθώς είναι σε θέση να αλλάξουν με βάση τα σχόλια που λαμβάνουν.Ένα κλασικό παράδειγμα αυτού είναι η μελέτη της δυναμικής του πληθυσμού.Καθώς ο πληθυσμός των κουνελιών ανεβαίνει, για παράδειγμα, ο πληθυσμός ενός αρπακτικού ζώου, όπως οι αλεπούδες, αυξάνεται με το πλεόνασμα των τροφίμων.Μετά από ένα σημείο, ο αριθμός των θηρευτών αυξάνεται πάρα πολύ για το σύστημα και μειώνεται και πάλι όταν δεν υπάρχουν αρκετά ζώα θήρας για να τροφοδοτήσουν.Η μάθηση και η τροποποίηση συμπεριφοράς είναι προσαρμογές που κάνει ο οργανισμός για να λάβει πιο θετική συμβολή από το περιβάλλον.Η ανατροφοδότηση σε μεμονωμένα ζώα τείνει να αυξάνει τις συμπεριφορές που προκαλούν ευχαρίστηση και να μειώσουν εκείνες που προκαλούν πόνο. Οι ρομπότ μπορούν επίσης να εξοπλιστούν με προσαρμοστικά συστήματα.Αυτά τα συστήματα επιτρέπουν σε ένα ρομπότ να παρατηρήσει το περιβάλλον του και να κάνει επιλογές με βάση τις πληροφορίες που λαμβάνονται χωρίς να χρειάζεται ένας άνθρωπος για να τον κατευθύνει σε κάθε ενέργεια.Οι Mars Rovers είναι ένα παράδειγμα ρομπότ που προγραμματίστηκαν με τη δυνατότητα να κάνουν επιλογές.Μακριά από τη Γη και τους επιστήμονες που τους προγραμματίζουν, αυτά τα μηχανήματα έπρεπε να κάνουν επιλογές από μόνοι τους, ενώ συλλέγουν δεδομένα.

Οι προγραμματιστές λογισμικού έχουν επίσης σχεδιάσει προγράμματα υπολογιστών για να είναι σε θέση να προσαρμοστούν στις ανάγκες των χρηστών.Πολλά από αυτά τα προγράμματα χρησιμοποιούνται από άτομα που δεν θα είναι σε θέση να χρησιμοποιήσουν παραδοσιακά προγράμματα, όπως η τεχνολογία ομιλίας σε κείμενο.Στον φυσικό κόσμο, τα προσαρμοστικά συστήματα θα μπορούσαν να δημιουργήσουν οποιοδήποτε αριθμό αυτοκαταστροφικών συστημάτων αυτο-προορισμού, όπως τα αυτοκίνητα που οδηγούν τους εαυτούς τους και τους δρόμους που εκτελούν τις δικές τους επισκευές.Αν και οι ιδέες για τέτοια συστήματα είναι άφθονες, η τεχνολογία που θα επιτρέψει σε πολλά ανθρωπογενή αντικείμενα να συμπεριφέρονται με προσαρμοστικούς τρόπους δεν έχει ακόμη αναπτυχθεί.