Was sind adaptive Systeme?

Ein adaptives System ist jedes System, das sich basierend auf dem empfangenen Eingang ändern kann. Alle adaptiven Systeme enthalten interne Mechanismen, die dazu führen, dass sich das System ändert. In der Biologie werden adaptive Systeme von Ökosystemen, Populationen und einzelnen Kreaturen verwendet. Computer wurden auch mit adaptiven Merkmalen programmiert, die auf den in der Natur gesehenen Personen basieren.

Ein adaptives System stellt seine Anpassungen basierend auf dem Feedback vor, das es aus seiner Umgebung erhält. In einer Rückkopplungsschleife wird ein Teil des generierten Ausgangs als Eingabe in das System zurückgewiesen. Diese Eingabe kann dann vom System verwendet werden, um Anpassungen vorzunehmen. Rückkopplungsschleifen werden als positiv oder negativ bezeichnet, wobei die positive Rückkopplungsschleife dazu neigt, einen Ausgang zu beschleunigen oder zu erhöhen und die negative Rückkopplungsschleife zu verlangsamen oder zu verringern.

In der Biologie können adaptive Systeme sowohl auf großer als auch auf kleinen Skalen auftreten. Ökosysteme können insofern als adaptiv angesehen werden, als sie sich basierend auf der Feedba ändern könnenCK sie erhalten. Ein klassisches Beispiel hierfür ist die Untersuchung der Populationsdynamik. Wenn die Population der Kaninchen zum Beispiel steigt, steigt die Population eines räuberischen Tieres wie Füchse mit dem Überschuss an Nahrungsmitteln an. Nach einem Punkt wächst die Anzahl der Raubtiere zu zahlreich für das System und nimmt erneut ab, wenn nicht genügend Beutetiere zum Füttern sind.

Innerhalb eines einzelnen biologischen Organismus gibt es auch viele adaptive Systeme am Werk. Lern- und Verhaltensänderungen sind Anpassungen, die ein Organismus vornimmt, um positivere Eingaben aus der Umwelt zu erhalten. Feedback an einzelne Tiere neigt dazu, Verhaltensweisen zu erhöhen, die Vergnügen verursachen und diejenigen verringern, die Schmerzen verursachen.

Roboter können auch mit adaptiven Systemen ausgestattet werden. Diese Systeme ermöglichen es einem Roboter, seine Umgebung zu beobachten und Entscheidungen zu treffen, die auf den Informationen basieren, ohne dass ein Mensch in jeder Handlung leitet.Die Mars Rovers sind ein Beispiel für Roboter, die mit der Fähigkeit programmiert wurden, Entscheidungen zu treffen. Diese Maschinen waren weit weg von der Erde und den Wissenschaftlern, die sie programmierten, und mussten selbst Entscheidungen treffen, während sie Daten sammeln.

Softwareentwickler haben auch Computerprogramme entwickelt, um sich an die Benutzeranforderungen anzupassen. Viele dieser Programme werden von Personen verwendet, die keine traditionellen Programme wie Sprach-Text-Technologie verwenden könnten. In der physischen Welt könnten adaptive Systeme eine beliebige Anzahl von selbstverbesserten, selbstschützenden Systemen erzeugen, wie z. B. Autos, die sich selbst und Straßen fahren, die ihre eigenen Reparaturen durchführen. Obwohl die Ideen für solche Systeme reichlich sind, wurde die Technologie, die es vielen von Menschen verursachten Objekten ermöglicht, sich auf adaptive Weise zu verhalten, noch nicht.