Que sont les systèmes adaptatifs?
Un système adaptatif est un système capable de changer en fonction de l'entrée reçue. Tous les systèmes adaptatifs contiennent des mécanismes internes qui entraînent une modification du système. En biologie, les systèmes adaptatifs sont utilisés par les écosystèmes, les populations et les créatures individuelles. Les ordinateurs ont également été programmés avec des fonctionnalités adaptatives basées sur celles vues dans la nature.
Un système adaptatif effectue ses adaptations en fonction des retours qu'il reçoit de son environnement. Dans une boucle de retour, une partie de la sortie générée est renvoyée en tant qu'entrée dans le système. Cette entrée peut ensuite être utilisée par le système pour procéder à des adaptations. Les boucles de rétroaction sont dites positives ou négatives, la boucle de rétroaction positive ayant tendance à accélérer ou à augmenter une sortie et la boucle de rétroaction négative à tendance à ralentir ou à diminuer une sortie.
En biologie, les systèmes adaptatifs peuvent se produire à grande et à petite échelle. Les écosystèmes peuvent être considérés comme adaptatifs dans la mesure où ils sont capables de changer en fonction des commentaires reçus. L’étude de la dynamique des populations en est un exemple classique. À mesure que la population de lapins augmente, par exemple, la population d'un animal prédateur, comme le renard, augmente avec le surplus de nourriture. Au bout d'un moment, le nombre de prédateurs devient trop nombreux pour le système et diminue à nouveau lorsqu'il n'y a pas assez d'animaux proies pour se nourrir.
Au sein d’un même organisme biologique, de nombreux systèmes adaptatifs sont également à l’œuvre. L'apprentissage et la modification du comportement sont des adaptations qu'un organisme fait pour recevoir une contribution plus positive de l'environnement. Les réactions à des animaux individuels ont tendance à augmenter les comportements qui procurent du plaisir et à diminuer ceux qui causent de la douleur.
Les robots peuvent également être équipés de systèmes adaptatifs. Ces systèmes permettent à un robot d'observer son environnement et de faire des choix en fonction des informations reçues sans qu'il soit besoin d'un humain pour les diriger. Les Mars Rovers sont un exemple de robots programmés avec la capacité de faire des choix. Loin de la Terre et des scientifiques qui les ont programmées, ces machines ont dû faire leurs propres choix tout en collectant des données.
Les développeurs de logiciels ont également conçu des programmes informatiques pour pouvoir s'adapter aux besoins des utilisateurs. Nombre de ces programmes sont utilisés par des personnes qui seraient incapables d'utiliser des programmes traditionnels, tels que la technologie de la parole par le texte. Dans le monde physique, les systèmes adaptatifs peuvent créer un grand nombre de systèmes auto-améliorants et auto-protecteurs, tels que des voitures qui conduisent elles-mêmes et des routes qui effectuent leurs propres réparations. Bien que les idées pour de tels systèmes soient abondantes, la technologie qui permettra à de nombreux objets fabriqués par l’homme de se comporter de manière adaptative n’a pas encore été développée.