Mukautuva järjestelmä (kybernetiikka)

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 29.11.2020 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .

Kybernetiikan mukautuva järjestelmä on  järjestelmä, joka evoluution ja toiminnan aikana osoittaa kykyä tarkoituksenmukaiseen mukautuvaan käyttäytymiseen monimutkaisissa ympäristöissä. Mukautuva järjestelmä pystyy mukautumaan sekä sisäisten että ulkoisten olosuhteiden muutoksiin.

Perustiedot

Mukautuvat järjestelmät ovat mukautuvia järjestelmiä . Erottele passiivinen sopeutuminen (järjestelmän reaktio ympäristön muutokseen) ja aktiivinen (järjestelmän vaikutus ympäristöön).

Mukautuvat järjestelmät on jaettu itsesäätyviin ja itseorganisoituviin järjestelmiin . Ensimmäisessä tapauksessa järjestelmän parametrien arvot muuttuvat ulkoisen ympäristön muutosten mukaisesti ja toisessa järjestelmän rakenne ja organisaatio muuttuvat.

Mukautuvien järjestelmien käyttäytymismuodot ja dynamiikka ovat melko erilaisia. Erityisesti ne ilmenevät järjestelmän käyttäytymisen muuttamisessa ympäristön vaihteluissa, jotta olennaiset muuttujat pysyisivät tietyissä rajoissa tai perusominaisuudet jne. (eli ne suorittavat homeostaasin).

Yksinkertaisimmat mukautuvan käyttäytymisen muodot löytyvät teknisissä järjestelmissä säätelijöistä , joissa on palaute , jos säätelykohde (ohjattu järjestelmä) katsotaan säätimen toiminnan (ympäristö) ympäristöksi . Järjestelmä kokonaisuudessaan voi myös olla ei-adaptiivinen.

Itseorganisoituvilla ja hyvin organisoituneilla adaptiivisilla järjestelmillä on lisäksi kyky muuttaa ulkoista ympäristöä siten, ettei järjestelmän oman käyttäytymisen muuttaminen ole tarpeen. He pystyvät muuttamaan (sopeutumaan) ulkoisia olosuhteita saavuttaakseen omat tavoitteensa .

Jos ohjattu järjestelmä ja (ympäristö) ovat paikallaan, niin tietyn ajan kuluttua mukautuva ohjausjärjestelmä kerää tarvittavat tiedot, eliminoi epävarmuuden ja mukautuvan ohjauksen laatu lähestyy optimaalisen ohjauksen laatua täydellisen tiedon olosuhteissa.

Itseorganisoituvissa järjestelmissä ohjausobjektin ominaisuudet muuttuvat ajan myötä, eikä epävarmuutta ole mahdollista poistaa kokonaan. Kuitenkin tapauksissa, joissa mukautusprosessi konvergoi nopeasti optimaaliseen prosessiin, adaptiivisen ohjauksen laatu voi poiketa vähän optimaalisesta.

Mukautuvien järjestelmien käyttäytyminen on kaksijakoista. Toisaalta on mahdotonta suorittaa tehokasta ohjausta tuntematta ohjatun järjestelmän ominaisuuksia, toisaalta on mahdollista tutkia näitä ominaisuuksia säätöprosessissa ja sitä kautta parantaa ohjausta pyrkien optimaaliseen. Tässä tapauksessa ohjaustoiminnot ovat luonteeltaan kaksijakoisia: ne toimivat sekä aktiivisen opiskelun, tulevaisuuden ohjatun järjestelmän tuntemisen että suoran ohjauksen välineenä nykyhetkellä. Adaptiivisissa järjestelmissä (ohjauksissa) ohjaustoimintojen kognitiivisten ja ohjaavien toimintojen välillä on aina tietty ristiriita.

Kybernetiikassa sopeutuminen on tiedon keräämis- ja käyttöprosessi järjestelmään, jonka tavoitteena on saavuttaa tietty, yleensä tietyssä mielessä optimaalinen, järjestelmän tila tai käyttäytyminen alkuperäisessä epävarmuudessa ja muuttuvissa ulkoisissa olosuhteissa. Tällöin järjestelmän parametrit ja rakenne, toiminta-algoritmi, ohjaustoimenpiteet jne. voivat muuttua. Sopeutusta käytetään tapauksissa, joissa järjestelmään vaikuttavat tekijät ovat täysin tai osittain tuntemattomia. Sopeutumisprosessissa järjestelmä kerää tietoa näistä tekijöistä ja määrittää niiden ominaisuudet. Ja se on toteutettu mukautuvissa ohjausjärjestelmissä, joista erikoistapaus ovat itsesäätyvät järjestelmät.

Katso myös

Muistiinpanot

Kirjallisuus