Адаптивная система

Адаптивная система - это набор взаимодействующих или взаимозависимых сущностей, реальных или абстрактных, образующих единое целое, которое вместе способны реагировать на изменения окружающей среды или изменения взаимодействующих частей аналогично либо непрерывному физиологическому гомеостазу, либо эволюционной адаптации в биологии. Петли обратной связи представляют собой ключевую особенность адаптивных систем, таких как экосистемы и отдельные организмы ; или в мире людей сообщества, организации и семейства.

Искусственные адаптивные системы включают роботов с системами управления которые используют отрицательную обратную связь для поддержания желаемых состояний.

• 1 Закон адаптации
• 2 Преимущества самонастраивающихся систем
• 3 Практопоэзис
• 4 См. Также
• 5 Примечания
• 6 Ссылки
• 7 Внешние ссылки

Закон адаптации можно неформально сформулировать следующим образом:

Каждая адаптивная система сходится к состоянию, в котором прекращаются все виды стимуляции.

Формально закон можно определить следующим образом:

Для системы $S\; \{\backslash \; displaystyle\; S\}$мы говорим, что физическое событие $E\; \{\backslash \; displaystyle\; E\}$является стимул для системы $S\; \{\backslash \; displaystyle\; S\}$тогда и только тогда, когда вероятность $P\; (S\; \to \; S\; \text{'}|\; E)\; \{\backslash \; displaystyle\; P\; (S\; \backslash \; rightarrow\; S\text{'}\; |\; E)\}$, что система претерпевает изменения или возмущается (в ее элементах или в ее процессах), когда происходит событие $E\; \{\backslash \; displaystyle\; E\}$, строго больше, чем априорная вероятность того, что $S\; \{\backslash \; displaystyle\; S\}$претерпит изменение независимо от $E\; \{\backslash \; displaystyle\; E\}$:

$P\; (S\; \to \; S\; \text{'}|\; E)>P\; (S\; \to \; S\; \prime )\; \{\; \backslash \; Displaystyle\; P\; (S\; \backslash \; rightarrow\; S\; \text{'}|\; E)>P\; (S\; \backslash \; rightarrow\; S\text{'})\}$

Пусть $S\; \{\backslash \; displaystyle\; S\}$будет произвольной системой подвержены изменениям во времени $t\; \{\backslash \; displaystyle\; t\}$и пусть $E\; \{\backslash \; displaystyle\; E\}$будет произвольным событием, которое является стимулом для системы $S\; \{\backslash \; displaystyle\; S\}$: мы говорим, что $S\; \{\backslash \; displaystyle\; S\}$является адаптивной системой тогда и только тогда, когда t стремится к бесконечности $(t\; \to \; \infty )\; \{\backslash \; displaystyle\; (t\; \backslash \; rightarrow\; \backslash \; infty)\}$вероятность того, что система $S\; \{\backslash \; displaystyle\; S\}$изменит свое поведение $(S\; \to \; S\; \prime )\; \{\backslash \; Displaystyle\; (S\; \backslash \; rightarrow\; S\; \text{'})\}$на временном шаге $t\; 0\; \{\backslash \; displaystyle\; t\_\; \{0\}\}$с учетом события $E\; \{\; \backslash \; displaystyle\; E\}$равно вероятности того, что система изменит свое поведение независимо от появления событие $E\; \{\backslash \; displaystyle\; E\}$. В математических терминах:

1. - $P\; t\; 0\; (S\; \to \; S\; \text{'}|\; E)>P\; t\; 0\; (S\; \to \; S\text{'})>0\; \{\backslash \; displaystyle\; P\_\; \{t\_\; \{0\}\}\; (S\; \backslash \; rightarrow\; S\; \text{'}|\; E)>P\_\; \{t\_\; \{0\}\}\; (S\; \backslash \; rightarrow\; S\; \text{'})>0\}$
2. - $lim\; t\; \to \; \infty \; P\; t\; (S\; \to \; S\; \prime \; |\; E)\; =\; П\; t\; (S\; \to \; S\; \text{'})\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; lim\; \_\; \{t\; \backslash \; rightarrow\; \backslash \; infty\}\; P\_\; \{t\}\; (S\; \backslash \; rightarrow\; S\text{'}\; |\; E)\; =\; P\_\; \{t\}\; (S\; \backslash \; rightarrow\; S\; \text{'})\}$

Таким образом, для каждого момента $t\; \{\backslash \; displaystyle\; t\}$будет существовать временной интервал $h\; \{\backslash \; displaystyle\; h\}$такой, что:

В адаптивной системе параметр изменяется медленно и не имеет предпочтительного значения. хотя саморегулирующаяся система, значение параметра «зависит от истории динамики системы». Одним из важнейших качеств саморегулирующихся систем является ее «приспособление к краю хаоса »или способность избегать хаоса. Фактически, направляясь к краю хаоса, не продвигаясь дальше, лидер может действовать спонтанно, но без катастрофы. В статье «Сложность» за март / апрель 2009 г. далее объясняются используемые саморегулирующиеся системы и их реальные последствия. Физики показали, что адаптация к краю хаоса происходит почти во всех системах с обратной связью.

Как различные типы адаптаций взаимодействуют в живая система? Практопоэзис, термин, связанный с его создателем, является ссылкой на иерархию механизмов адаптации, отвечающих на этот вопрос. Адаптивная иерархия образует своего рода саморегулирующуюся систему, в которой автопоэз всего организма или клетки происходит через иерархию аллопоэтических взаимодействий между компонентами. Это возможно, потому что компоненты организованы в поэтическую иерархию: адаптивные действия одного компонента приводят к созданию другого компонента. Теория предполагает, что живые системы демонстрируют иерархию из четырех таких адаптивных поэтических операций:

эволюция (i) → экспрессия генов (ii) → не связанные с генами гомеостатические механизмы (анапоэзис) (iii) → конечная функция клетки (iv)

По мере развития иерархии к более высоким уровням организации скорость адаптации увеличивается. Эволюция самая медленная; последняя функция ячейки является самой быстрой. В конечном счете, практопоэзис бросает вызов современной доктрине нейробиологии, утверждая, что психические операции в основном происходят на гомеостатическом, анапоэтическом уровне (iii), то есть что разум и мысль возникают из быстрых гомеостатических механизмов, поэтически контролирующих функцию клеток. Это контрастирует с широко распространенным мнением о том, что мышление является синонимом нейронной активности (т.е. с «конечной функцией клетки» на уровне iv).

Каждый более медленный уровень содержит более общие знания, чем более быстрый уровень; например, гены содержат более общие знания, чем анапоэтические механизмы, которые, в свою очередь, содержат более общие знания, чем функции клеток. Эта иерархия знаний позволяет анапоэтическому уровню напрямую активировать концепции, которые являются наиболее фундаментальным ингредиентом для возникновения разума.

• Портал эволюционной биологии

• Адаптивная иммунная система
• Искусственная нейронная сеть
• Сложная адаптивная система
• Распространение инноваций
• Экосистемы
• Гипотеза Гайи
• Программирование экспрессии генов
• Генетические алгоритмы
• Обучение
• Нейронная адаптация

• ; ; (2009). «Адаптация, предвидение и рациональность в естественных и искусственных системах: вычислительные парадигмы, подражающие природе». Естественные вычисления. 8 (4): 757–775. doi : 10.1007 / s11047-008-9096-6. CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка )

Искать anapoiesis в Wiktionary, бесплатном словаре.

Найдите practopoiesis в Wiktionary, бесплатном словаре.

• Смешно анимационный видеоролик, объясняющий теорию практопоэза, созданный Mind Brain.
• Практопоэзис предлагает решения девяти давних проблем нейробиологии и философии разума
• Блог серия по практопоэзу