Systeem adaptief

Een adaptief systeem is een systeem dat automatisch zijn algoritmen en structuur verandert om optimale prestaties te bereiken onder veranderende omstandigheden. Dergelijke systemen kunnen zelfafstemmend, zelflerend of zelforganiserend zijn.

Een zelfafstemmend systeem is een systeem dat automatisch zijn parameters en instellingen kan wijzigen om de prestaties te verbeteren. Een automatisch temperatuurregelsysteem kan bijvoorbeeld de bedrijfsparameters van de airconditioner onafhankelijk aanpassen, afhankelijk van de buitenluchttemperatuur.

Een zelflerend systeem is een systeem dat in staat is zijn vaardigheden en kennis automatisch te verbeteren op basis van ervaring en gegevens. Een dergelijk systeem kan leren van eerdere beslissingen en gegevens om in de toekomst betere beslissingen te nemen.

Het adaptieve systeem kan op verschillende terreinen worden ingezet, zoals productiemanagement, transportmanagement, energiemanagement, etc. Een transportmanagementsysteem kan bijvoorbeeld automatisch de snelheid van een voertuig aanpassen, afhankelijk van de wegomstandigheden en weersomstandigheden.

Levende organismen zijn ook adaptieve systemen. Ze kunnen hun fysiologische parameters en structuren veranderen om zich aan te passen aan veranderende omgevingsomstandigheden. Bijvoorbeeld veranderingen in de huidskleur bij dieren, afhankelijk van de tijd van het jaar, of veranderingen in de vorm van plantenbladeren, afhankelijk van veranderingen in de lichtomstandigheden.

Een adaptief systeem is dus een belangrijk hulpmiddel voor het beheren van complexe systemen en processen in veranderende omstandigheden. Hiermee kunt u de werking van het systeem verbeteren en de efficiëntie ervan verhogen.

Aanpassingsvermogen is het vermogen van een biologisch systeem om zich aan te passen aan veranderingen in de omgevingsomstandigheden in overeenstemming met de behoeften en kenmerken van het leven van een individu of een populatie. De aanpassing wordt gerealiseerd op basis van een verscheidenheid aan fysiologische en gedragsmatige reacties. Aanpassing is gebaseerd op een herstructurering van de activiteit van het lichaam, een verandering in de fysiologische toestand; het brengt veranderingen in organen en systemen, hun structuur en functies met zich mee, en wordt uitgevoerd onder invloed van behoeften.

Een adaptief systeem streeft altijd naar een soort optimaal. Geen enkel systeem, zelfs het eenvoudigste, kan absolute perfectie hebben, omdat er altijd een nog perfectere structuur zal zijn. Daarom zijn sommige experts van mening dat het principe van aanpassingsvermogen erop gericht is de structuur ingewikkelder te maken of nog een extra systeem toe te voegen.

De hoeveelheid informatie in een systeem kan alleen maar toenemen als het gedrag van het systeem verslechtert. Dit wordt verzekerd door de aanwezigheid van structureel en functioneel ‘geheugen’. Wanneer de waarden van de invoerparameters veranderen, ondergaan ook de optimale waarden van de uitvoerparameters veranderingen: er vindt een omschakeling naar een ander bedrijfsalgoritme plaats, afhankelijk van hun waarden. Dit vermogen van adaptieve systemen is terug te zien in het ontwerp van procesbesturingssystemen. Optimalisatieprocedures, het bepalen van optimale controleacties en het monitoren van het optimale proces moeten meestal computationele algoritmen zijn die via software worden geïmplementeerd. Vaak veranderen de invoerparameters van systemen en de vereisten voor optimale waarden van uitvoerparameters, d.w.z. veranderingen in de externe omgeving plaatsvinden. Veranderingen in proceseisen kunnen zich bijvoorbeeld uiten in een verlaging van de kosten van producten of productietijd met behoud van hoge kwaliteit. Het belang van managementtaken neemt in dit geval niet af; integendeel, hoewel de parameters van de taak zijn veranderd. De mogelijkheid om het optimaliteitscriterium te variëren door de waarden van de variabele componenten rechtstreeks te vergelijken ligt voor de hand. Waarschijnlijk moet als gevolg hiervan, wanneer er nieuwe managementmodellen ontstaan, het nieuwe model worden vergeleken met het basismodel: het managementmodel dat optimaal is volgens het initiële criterium (criteria). Zo zullen controlemodellen met een groot aantal variabelen, waarvan de nieuwe optimaliteitscriteria voldoen aan de voorwaarden gespecificeerd voor de oorspronkelijke set criteria, worden opgenomen in de klasse van algemene basismodellen. Er moet echter worden opgemerkt dat in dit geval de besturingsproblemen van enigszins onderling verbonden subsystemen onafhankelijk worden opgelost. Dat wil zeggen dat deze situatie onaanvaardbaar is voor systemen die zich op korte afstand van elkaar bevinden vanwege elektromagnetische interferentie, omdat er ruis optreedt bij de werking van het systeem. Momenteel wordt het creëren van dergelijke subsystemen onmogelijk.