Cosa sono i sistemi adattivi?

Un sistema adattivo è qualsiasi sistema in grado di cambiare in base all'ingresso che riceve.Tutti i sistemi adattivi contengono meccanismi interni che causano il cambiamento del sistema.In biologia, i sistemi adattivi sono utilizzati da ecosistemi, popolazioni e creature individuali.I computer sono stati anche programmati con caratteristiche adattive basate su quelli visti in natura.

Un sistema adattivo fa i suoi adattamenti basati sul feedback che riceve dal suo ambiente.In un ciclo di feedback, parte dell'output generato è diretto indietro come input nel sistema.Questo input può quindi essere utilizzato dal sistema per effettuare adattamenti.I circuiti di feedback sono indicati come positivi o negativi, con il circuito di feedback positivo che tende ad accelerare o aumentare un output e il ciclo di feedback negativo che tende a rallentare o ridurre un output.

In biologia, i sistemi adattivi possono verificarsi su scale sia grandi che piccole.Gli ecosistemi possono essere considerati adattivi in quanto sono in grado di cambiare in base al feedback che ricevono.Un esempio classico di questo è lo studio delle dinamiche della popolazione.Man mano che la popolazione di conigli aumenta, ad esempio, la popolazione di un animale predatorio, come le volpi, aumenta con il surplus di cibo.Dopo un punto, il numero di predatori diventa troppo numeroso per il sistema e diminuisce di nuovo quando non ci sono abbastanza animali da nutrirsi su cui nutrirsi.

All'interno di un singolo organismo biologico ci sono anche molti sistemi adattivi al lavoro.L'apprendimento e la modifica del comportamento sono adattamenti che un organismo fa per ricevere un input più positivo dall'ambiente.Il feedback ai singoli animali tende ad aumentare i comportamenti che causano piacere e diminuiscono quelli che causano dolore.

I robot possono anche essere equipaggiati con sistemi adattivi.Questi sistemi consentono a un robot di osservare il proprio ambiente e fare delle scelte in base alle informazioni ricevute senza aver bisogno di un essere umano per dirigerlo in ogni azione.I Mars Rovers sono un esempio di robot programmati con la capacità di fare delle scelte.Lontano dalla Terra e dagli scienziati che li hanno programmati, queste macchine hanno dovuto fare delle scelte da sole durante la raccolta di dati.

Gli sviluppatori di software hanno anche progettato programmi per computer per poter adattarsi alle esigenze degli utenti.Molti di questi programmi sono utilizzati da persone che non sarebbero in grado di utilizzare programmi tradizionali, come la tecnologia vocale a testo.Nel mondo fisico, i sistemi adattivi potrebbero creare un numero qualsiasi di sistemi di auto-miglioramento e auto-protezione, come le auto che guidano se stesse e le strade che eseguono le proprie riparazioni.Sebbene le idee per tali sistemi siano abbondanti, la tecnologia che consentirà a molti oggetti artificiali di comportarsi in modo adattivo non è stata ancora sviluppata.