Vad är adaptiva system?

Ett adaptivt system är vilket system som helst som kan förändras baserat på den ingång som den får. Alla adaptiva system innehåller interna mekanismer som får systemet att förändras. I biologi används adaptiva system av ekosystem, populationer och enskilda varelser. Datorer har också programmerats med anpassningsfunktioner baserade på dem som ses i naturen.

Ett adaptivt system gör sina anpassningar baserat på den feedback det får från sin miljö. I en återkopplingsslinga riktas en del av den genererade utgången tillbaka som inmatning i systemet. Denna input kan sedan användas av systemet för att göra anpassningar. Återkopplingsslingor benämns vara positiva eller negativa, där den positiva återkopplingsslingan tenderar att påskynda eller öka en utgång och den negativa återkopplingsslingan tenderar att bromsa eller minska en utgång.

I biologi kan adaptiva system uppstå både på stora och små skalor. Ekosystem kan betraktas som anpassningsbara i och med att de kan förändras utifrån den feedback de får. Ett klassiskt exempel på detta är studien av befolkningsdynamik. När kaninbeståndet stiger ökar till exempel befolkningen i ett rovdjur, som rävar, med överskottet av mat. Efter en punkt växer antalet rovdjur för många för systemet och minskar igen när det inte finns tillräckligt med bytesdjur att mata på.

Inom en enda biologisk organisme finns det också många anpassningssystem i arbetet. Lärande och beteendemodifiering är anpassningar som en organisme gör för att få mer positiva insatser från miljön. Feedback till enskilda djur tenderar att öka beteenden som orsakar nöje och minskar de som orsakar smärta.

Roboter kan också utrustas med anpassningsbara system. Dessa system tillåter en robot att observera sin miljö och göra val baserat på den information som erhållits utan att behöva en människa för att rikta den i varje handling. Mars Rovers är ett exempel på robotar som var programmerade med förmågan att göra val. Långt ifrån jorden och de forskare som programmerade dem var dessa maskiner tvungna att göra val på egen hand medan de samlade in data.

Programvaruutvecklare har också utformat datorprogram för att kunna anpassa sig efter användarnas behov. Många av dessa program används av människor som inte skulle kunna använda traditionella program, till exempel tal-till-text-teknik. I den fysiska världen kan adaptiva system skapa valfritt antal självförbättrande, självskyddande system, till exempel bilar som kör sig själva och vägar som utför sina egna reparationer. Även om idéerna för sådana system är rikliga, har tekniken som gör att många konstgjorda objekt kan bete sig på anpassningsbara sätt ännu inte utvecklats.