Thích ứng hệ thống

Hệ thống thích ứng là hệ thống tự động thay đổi thuật toán và cấu trúc của nó để đạt được hiệu suất tối ưu trong các điều kiện thay đổi. Những hệ thống như vậy có thể tự điều chỉnh, tự học hoặc tự tổ chức.

Hệ thống tự điều chỉnh là một hệ thống có thể tự động thay đổi các thông số và cài đặt để cải thiện hiệu suất của nó. Ví dụ, hệ thống điều khiển nhiệt độ tự động có thể điều chỉnh độc lập các thông số vận hành của điều hòa tùy thuộc vào nhiệt độ không khí bên ngoài.

Hệ thống tự học là một hệ thống có khả năng tự động nâng cao kỹ năng và kiến ​​thức dựa trên kinh nghiệm và dữ liệu. Một hệ thống như vậy có thể học hỏi từ các quyết định và dữ liệu trước đó để đưa ra quyết định tốt hơn trong tương lai.

Hệ thống thích ứng có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, như quản lý sản xuất, quản lý vận tải, quản lý năng lượng, v.v. Ví dụ: hệ thống quản lý vận tải có thể tự động điều chỉnh tốc độ của phương tiện tùy thuộc vào điều kiện đường xá và điều kiện thời tiết.

Các sinh vật sống cũng là hệ thống thích nghi. Chúng có thể thay đổi các thông số và cấu trúc sinh lý để thích ứng với những điều kiện môi trường thay đổi. Ví dụ, sự thay đổi màu da ở động vật tùy theo thời gian trong năm hoặc sự thay đổi hình dạng của lá cây tùy thuộc vào sự thay đổi của điều kiện ánh sáng.

Do đó, hệ thống thích ứng là một công cụ quan trọng để quản lý các hệ thống và quy trình phức tạp trong điều kiện thay đổi. Nó cho phép bạn cải thiện hoạt động của hệ thống và tăng hiệu quả của nó.

Khả năng thích ứng là khả năng của một hệ thống sinh học thích ứng với những thay đổi của điều kiện môi trường phù hợp với nhu cầu và đặc điểm cuộc sống của một cá nhân hoặc quần thể. Sự thích ứng được thực hiện trên cơ sở nhiều phản ứng sinh lý và hành vi. Sự thích ứng dựa trên sự tái cấu trúc hoạt động của cơ thể, thay đổi trạng thái sinh lý, bao gồm những thay đổi trong các cơ quan và hệ thống, cấu trúc và chức năng của chúng và được thực hiện dưới ảnh hưởng của nhu cầu.

Một hệ thống thích ứng luôn cố gắng đạt được một số loại tối ưu. Không có hệ thống nào, ngay cả hệ thống đơn giản nhất, có thể đạt được sự hoàn hảo tuyệt đối, bởi vì sẽ luôn có một cấu trúc thậm chí còn hoàn hảo hơn. Vì vậy, một số chuyên gia cho rằng nguyên tắc thích ứng là nhằm mục đích làm phức tạp cấu trúc hoặc bổ sung thêm một hệ thống khác.

Lượng thông tin trong hệ thống chỉ có thể tăng lên nếu hoạt động của hệ thống trở nên tồi tệ hơn. Điều này được đảm bảo bởi sự hiện diện của “bộ nhớ” cấu trúc và chức năng. Khi giá trị của tham số đầu vào thay đổi, giá trị tối ưu của tham số đầu ra cũng trải qua những thay đổi: xảy ra chuyển đổi sang thuật toán vận hành khác, tùy thuộc vào giá trị của chúng. Khả năng này của các hệ thống thích ứng có thể được nhìn thấy trong việc thiết kế các hệ thống điều khiển quá trình. Các quy trình tối ưu hóa, xác định các hành động kiểm soát tối ưu và giám sát quy trình tối ưu thường xuyên nhất phải là các thuật toán tính toán được thực hiện thông qua phần mềm. Thông thường các tham số đầu vào của hệ thống và yêu cầu về giá trị tối ưu của các tham số đầu ra thay đổi, tức là. những thay đổi của môi trường bên ngoài xảy ra. Những thay đổi trong yêu cầu quy trình có thể tự biểu hiện, ví dụ, giảm giá thành sản phẩm hoặc thời gian sản xuất trong khi vẫn duy trì chất lượng cao. Tầm quan trọng của nhiệm vụ quản lý trong trường hợp này không hề giảm đi mà ngược lại, mặc dù các thông số của nhiệm vụ đã thay đổi. Khả năng thay đổi tiêu chí tối ưu bằng cách so sánh trực tiếp giá trị của các thành phần biến là hiển nhiên. Có lẽ do đó, khi các mô hình quản lý mới xuất hiện, mô hình mới nên được so sánh với mô hình cơ sở - mô hình quản lý tối ưu theo tiêu chí (tiêu chí) ban đầu. Do đó, các mô hình điều khiển có số lượng biến lớn, tiêu chí tối ưu mới thỏa mãn các điều kiện quy định cho bộ tiêu chí ban đầu, sẽ được đưa vào lớp mô hình cơ bản tổng quát. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng trong trường hợp này, các vấn đề điều khiển của các hệ thống con có liên kết với nhau một chút sẽ được giải quyết một cách độc lập. Nghĩa là, tình huống này là không thể chấp nhận được đối với các hệ thống nằm ở khoảng cách ngắn do nhiễu điện từ, vì tiếng ồn xảy ra trong quá trình hoạt động của hệ thống. Hiện tại, việc tạo ra các hệ thống con như vậy đang trở nên bất khả thi.