Co to są systemy adaptacyjne?
System adaptacyjny to każdy system, który może się zmieniać w zależności od otrzymywanych danych wejściowych. Wszystkie systemy adaptacyjne zawierają mechanizmy wewnętrzne, które powodują zmianę systemu. W biologii systemy adaptacyjne są używane przez ekosystemy, populacje i pojedyncze stworzenia. Komputery zostały również zaprogramowane z funkcjami adaptacyjnymi opartymi na tych z natury.
System adaptacyjny dokonuje adaptacji na podstawie informacji zwrotnych otrzymywanych z otoczenia. W pętli sprzężenia zwrotnego część generowanych danych wyjściowych jest kierowana z powrotem jako dane wejściowe do systemu. Te dane wejściowe mogą być następnie wykorzystane przez system do wprowadzenia zmian. Pętle sprzężenia zwrotnego określa się jako dodatnie lub ujemne, przy czym pętla dodatniego sprzężenia zwrotnego dąży do przyspieszenia lub zwiększenia mocy wyjściowej, a pętla ujemnego sprzężenia zwrotnego dąży do spowolnienia lub zmniejszenia mocy wyjściowej.
W biologii systemy adaptacyjne mogą występować zarówno w dużej, jak i małej skali. Ekosystemy można uznać za adaptacyjne, ponieważ mogą się zmieniać w zależności od otrzymywanych informacji zwrotnych. Klasycznym tego przykładem jest badanie dynamiki populacji. W miarę wzrostu populacji królików rośnie na przykład populacja zwierząt drapieżnych, takich jak lisy, z nadwyżką pożywienia. Po pewnym czasie liczba drapieżników staje się zbyt liczna dla systemu i ponownie maleje, gdy nie ma wystarczającej liczby zwierząt drapieżnych, na których można by się wyżywić.
W obrębie jednego organizmu biologicznego działa również wiele systemów adaptacyjnych. Uczenie się i modyfikacja zachowania są adaptacjami, które organizm wprowadza, aby uzyskać bardziej pozytywny wkład ze środowiska. Informacje zwrotne dla poszczególnych zwierząt mają tendencję do zwiększania zachowań powodujących przyjemność i zmniejszania tych, które powodują ból.
Roboty można również wyposażyć w systemy adaptacyjne. Systemy te pozwalają robotowi obserwować otoczenie i dokonywać wyborów na podstawie otrzymanych informacji bez potrzeby kierowania nim przez człowieka w każdym działaniu. Łaziki marsjańskie są przykładem robotów, które zostały zaprogramowane z możliwością dokonywania wyborów. Z dala od Ziemi i naukowców, którzy je zaprogramowali, maszyny te same musiały dokonywać wyborów podczas gromadzenia danych.
Twórcy oprogramowania zaprojektowali również programy komputerowe, aby były w stanie dostosować się do potrzeb użytkownika. Wiele z tych programów jest używanych przez osoby, które nie byłyby w stanie korzystać z tradycyjnych programów, takich jak technologia zamiany tekstu na tekst. W świecie fizycznym systemy adaptacyjne mogą tworzyć dowolną liczbę samodoskonalących się, samoochronnych systemów, takich jak samochody, które jeżdżą same i drogi, które przeprowadzają własne naprawy. Chociaż pomysłów na takie systemy jest mnóstwo, technologia, która pozwoli wielu sztucznym obiektom zachowywać się w sposób adaptacyjny, nie została jeszcze opracowana.