Hvad er adaptive systemer?

Et adaptivt system er ethvert system, der er i stand til at ændre sig 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 programmeret med adaptive funktioner baseret på dem, der ses i naturen.

Et adaptivt system foretager sine tilpasninger baseret på den feedback, det får fra sit miljø. I en feedback-loop styres nogle af de genererede output tilbage som input til systemet. Dette input kan derefter bruges af systemet til at foretage tilpasninger. Feedback-sløjfer omtales som værende positive eller negative, idet den positive feedback-loop har en tendens til at fremskynde eller øge en 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 tilpasningsdygtige, idet de er i stand til at ændre sig baseret på den feedback, de får. Et klassisk eksempel på dette er studiet af befolkningsdynamik. Når bestanden af ​​kaniner stiger, for eksempel stiger bestanden af ​​et rovdyr, såsom ræve, med overskuddet af mad. Efter et punkt vokser antallet af rovdyr for mange for systemet og falder igen, når der ikke er nok byttedyr, som de kan fodre på.

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

Robotter kan også udstyres med adaptive systemer. Disse systemer tillader en robot at observere sit miljø og træffe valg baseret på den modtagne information uden at have brug for et menneske til at dirigere det i enhver handling. Mars Rovers er et eksempel på robotter, der blev programmeret med evnen til at træffe valg. Langt fra Jorden og de videnskabsfolk, der programmerede dem, var disse maskiner nødt til at træffe valg alene, mens de indsamlede data.

Softwareudviklere har også designet computerprogrammer for at kunne tilpasse sig brugerbehov. Mange af disse programmer bruges af mennesker, der ikke ville være i stand til at bruge traditionelle programmer, såsom tale-til-tekst-teknologi. I den fysiske verden kunne adaptive systemer skabe et hvilket som helst antal selvforbedrende, selvbeskyttende systemer, såsom biler, der kører sig selv og veje, der udfører deres egne reparationer. Selvom ideerne til sådanne systemer er rigelige, er teknologien, der tillader mange menneskeskabte objekter at opføre sig på adaptive måder, endnu ikke udviklet.