Systemadaptiv

Ein adaptives System ist ein System, das seine Algorithmen und Struktur automatisch ändert, um unter sich ändernden Bedingungen eine optimale Leistung zu erzielen. Solche Systeme können selbstoptimierend, selbstlernend oder selbstorganisierend sein.

Ein selbstoptimierendes System ist ein System, das seine Parameter und Einstellungen automatisch ändern kann, um seine Leistung zu verbessern. Beispielsweise kann eine automatische Temperaturregelung die Betriebsparameter der Klimaanlage abhängig von der Außenlufttemperatur selbstständig anpassen.

Ein selbstlernendes System ist ein System, das in der Lage ist, seine Fähigkeiten und Kenntnisse auf der Grundlage von Erfahrungen und Daten automatisch zu verbessern. Ein solches System kann aus früheren Entscheidungen und Daten lernen, um in Zukunft bessere Entscheidungen zu treffen.

Das adaptive System kann in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, beispielsweise im Produktionsmanagement, im Transportmanagement, im Energiemanagement usw. Beispielsweise kann ein Transportmanagementsystem die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs automatisch an die Straßenverhältnisse und Wetterbedingungen anpassen.

Auch lebende Organismen sind adaptive Systeme. Sie können ihre physiologischen Parameter und Strukturen ändern, um sich an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Beispielsweise Veränderungen der Hautfarbe bei Tieren je nach Jahreszeit oder Veränderungen der Form von Pflanzenblättern je nach veränderten Lichtverhältnissen.

Somit ist ein adaptives System ein wichtiges Werkzeug zur Steuerung komplexer Systeme und Prozesse unter sich ändernden Bedingungen. Dadurch können Sie den Betrieb des Systems verbessern und seine Effizienz steigern.

Anpassungsfähigkeit ist die Fähigkeit eines biologischen Systems, sich entsprechend den Bedürfnissen und Merkmalen des Lebens eines Individuums oder einer Bevölkerung an Veränderungen der Umweltbedingungen anzupassen. Die Anpassung erfolgt auf Basis einer Vielzahl physiologischer und Verhaltensreaktionen. Die Anpassung basiert auf einer Umstrukturierung der Körperaktivität, einer Veränderung seines physiologischen Zustands; sie beinhaltet Veränderungen in Organen und Systemen, ihrer Struktur und Funktionen und erfolgt unter dem Einfluss von Bedürfnissen.

Ein adaptives System strebt immer nach einem Optimum. Kein System, auch nicht das einfachste, kann absolute Perfektion aufweisen, denn es wird immer eine noch perfektere Struktur geben. Daher glauben einige Experten, dass das Prinzip der Anpassungsfähigkeit darauf abzielt, die Struktur zu komplizieren oder ein weiteres zusätzliches System hinzuzufügen.

Die Informationsmenge in einem System kann nur dann zunehmen, wenn sich das Verhalten des Systems verschlechtert. Dies wird durch das Vorhandensein eines strukturellen und funktionalen „Gedächtnisses“ gewährleistet. Wenn sich die Werte der Eingabeparameter ändern, ändern sich auch die optimalen Werte der Ausgabeparameter: Abhängig von ihren Werten erfolgt eine Umschaltung auf einen anderen Betriebsalgorithmus. Diese Fähigkeit adaptiver Systeme zeigt sich im Entwurf von Prozessleitsystemen. Optimierungsverfahren, die Bestimmung optimaler Steuermaßnahmen und die Überwachung des optimalen Prozesses sollten in den meisten Fällen rechnerische Algorithmen sein, die durch Software implementiert werden. Oft ändern sich die Eingabeparameter von Systemen und die Anforderungen an optimale Werte der Ausgabeparameter, d.h. Veränderungen in der äußeren Umgebung treten auf. Änderungen der Prozessanforderungen können sich beispielsweise in einer Reduzierung der Produktkosten oder der Produktionszeit bei gleichbleibend hoher Qualität äußern. Die Bedeutung von Führungsaufgaben nimmt dabei nicht ab, ganz im Gegenteil, obwohl sich die Parameter der Aufgabe verändert haben. Die Möglichkeit, das Optimalitätskriterium durch direkten Vergleich der Werte der variablen Komponenten zu variieren, liegt auf der Hand. Aus diesem Grund sollte bei der Entstehung neuer Managementmodelle wahrscheinlich das neue Modell mit dem Basismodell verglichen werden – dem Managementmodell, das gemäß dem Ausgangskriterium (den Kriterien) optimal ist. Somit werden Kontrollmodelle mit einer großen Anzahl von Variablen, deren neue Optimalitätskriterien die für den ursprünglichen Kriteriensatz festgelegten Bedingungen erfüllen, in die Klasse der allgemeinen Basismodelle aufgenommen. Es ist jedoch zu beachten, dass in diesem Fall die Steuerungsprobleme leicht miteinander verbundener Teilsysteme unabhängig voneinander gelöst werden. Das heißt, diese Situation ist für Systeme, die aufgrund elektromagnetischer Störungen in geringem Abstand voneinander angeordnet sind, nicht akzeptabel, da beim Betrieb des Systems Geräusche auftreten. Derzeit wird die Schaffung solcher Subsysteme unmöglich.