Hva er adaptive kontrollsystemer?

Adaptive kontrollsystemer kan tilpasse seg i sanntid til å endre parametere. Et vanlig eksempel kan sees med trafikklys. Historisk sett trafikklys opererte på faste tidtakere som var programmert av tjenestemenn som brukte studier av trafikkmønstre for å bestemme optimal timing. Dette skapte flaskehalser og andre problemer når trafikkmønsteret skiftet over tid. Når et trafikklys bruker adaptiv kontroll, sporer en datamaskin trafikken i sanntid og bestemmer tidspunktet for lysene for å holde trafikken optimalt.

Slike systemer har utbredte applikasjoner i styring av en rekke prosesser der parametere kan endres, noen ganger på uforutsigbare måter. Fly kan for eksempel bruke adaptive kontrollsystemer som en del av et autopilotprogram for å tilpasse seg både forutsigbare variabler, som vektnedgang når flyet brenner drivstoff, og uventede hendelser som turbulens. Produksjonsprosesser kan også innebære endring av parametere på produksjonsgulvet, i tillegg til kontrollsystemer som brukes til vitenskapelige eksperimenter og forskningsapplikasjon.

Dette varierer fra et fast kontrollsystem der en programmerer må være kunnskapsrik om systemet og parametrene som kan oppstå. Programmerere må forutsi en rekke mulige utfall og strukturere dem i programmet slik at det kan svare. Derimot trenger ikke adaptive kontrollsystemer programmeres med instruksjoner for forskjellige situasjoner, fordi de kan lese og svare på dem uavhengig. Dette gjør dem også i stand til å håndtere et langt større omfang av problemer, fordi et hvilket som helst antall endrede variabler kan adresseres.

Bruk av adaptive kontrollsystemer kan gi mer effektivitet, noe som gir kostnadsbesparelser på lang sikt. I industrien trenger for eksempel ikke programmer å være begrenset til å kompensere for i verste fall. Hvis det utvikler seg et problem i produksjonen, kan det adaptive kontrollsystemet kompensere for problemet. Dermed bremses ikke produksjonslinjene av programmeringsbegrensninger. På samme måte kan ikke sjåførene sitte i en svingbane på 15 minutter midt på natten og vente på at timeren skal skifte.

Fremskritt innen databehandling har ført til betydelige forbedringer i adaptive kontrollsystemer. Nye design er mer intuitive og i stand til mer komplekse oppgaver enn forgjengerne. Testing lar også forskere identifisere svake punkter og områder med nødvendig forbedring, slik at de kan bygge den neste generasjonen systemer for å gjøre dem mer pålitelige. Kostnadene faller også med hver iterasjon, noe som gjør det mulig å integrere teknologien i flere produkter og innstillinger.