Sistema adaptatiu

Un sistema adaptatiu és un conjunt d'entitats interactuantes o interdependents, reals o abstractes, que formen un tot integrat que en conjunt són capaços de respondre a canvis migambientals o canvis en les parts interactuantes, en una manera anàloga a la homeostasis fisiològica contínua o l'adaptació evolutiva en biologia. Els circuits de retroalimentación representen una característica clau dels sistemes adaptatius, com els ecosistemes i els organismes individuals, o en el món humà, les comunitats, les organisacions i les famílies. Els sistemes adaptatius es poden organisar en una jerarquia.

Els sistemes adaptatius artificials inclouen robots en sistemes de control que utilisen la retroalimentación negativa per a mantindre els estats desijats.

La llei de l'adaptació

La llei de l'adaptació es pot explicar de manera informal com:

Tot sistema adaptatiu convergix en un estat en el que tot tipo d'estímul cessa.

De manera formal, la llei es pot definir com seguix:

Donat un sistema $S$, diem que un event físic $E$ és un estímul per al sistema $S$ si i solament si la provabilitat $P(S\to S^{\prime }|E)$ de que el sistema sofrixca un canvi o siga pertorbat (en els seus elements o processos) quan l'event $E$ ocórrega és estrictament major que la provabilitat prèvia de que $S$ sofrixca un canvi independentment de $E$:

$P(S\to S^{\prime }|E)>P(S\to S^{\prime })$

Si $S$ és un sistema arbitrari subjecte a canvis en el temps $t$ and let $E$ és un event arbitrari que supon un estímul per al sistema $S$, diem que $S$ és un sistema adaptatiu si i solament si quan t tendix a infinit $(t\to \mathrm{\infty })$ la provabilitat de que el sistema $S$ canvie el seu comportament $(S\to S^{\prime })$ en un espai de temps $t_0$ dau l'event $E$ és igual a la provabilitat de que el sistema canvie el seu comportament independentment de l'ocurrència de l'event $E$. En térmens matemàtics:

1. - $P_{t_0}(S\to S^{\prime }|E)>P_{t_0}(S\to S^{\prime })>0$
2. - $\underset{t\to \mathrm{\infty }}{\lim }{P}_t(S\to S^{\prime }|E)=P_t(S\to S^{\prime })$

Per lo tant, per a cada instant $t$ existirà un interval de temps $h$ tal que:

$P_{t+h}(S\to S^{\prime }|E)-P_{t+h}(S\to S^{\prime })<P_t(S\to S^{\prime }|E)-P_t(S\to S^{\prime })$

Jerarquia de les adaptacions: practopoyesis

Els bucles de retroalimentación i l'interacció poiética en les adaptacions jeràrquiques.

¿Cóm interactuen els distints tipos d'adaptacions en un sistema viu? El terme practopoyesis, falcat pel seu creador Danko Nikolić, fa referència a una jerarquia de mecanismes d'adaptació que contesten a esta pregunta. La jerarquia adaptativa forma un tipo de sistema autoajustable en el que l'autopoyesis de tot l'organisme o d'una cèlula ocorre a través d'una jerarquia d'interaccions alopoyéticas entre els components. Açò és possible perque els components estan organisats en una jerarquia poyética: les accions adaptatives d'un component resulten en la creació d'un atre component. La teoria propon que els sistemes vius exhibixen una jerarquia en un total de quatre operacions poyéticas adaptatives:

   evolució (i) → expressió gènica (ii) → mecanisme homeostático no relacionats en els gens (anapoyesis) (iii) → funció final de la cèlula (iv)

A mida que la jerarquia evoluciona cap a nivells superiors d'organisació, la velocitat d'adaptació aumenta. L'evolució és la més llenta, l'expressió gènica és més ràpida i aixina successivament. La funció final de la cèlula és la més ràpida. En última instància, la practopoyesis desafia la doctrina actual de la neurocientífico afirmant que les operacions mentals ocorren principalment en el nivell homeostático, anapoyético (iii), és dir, que les ments i el pensament emergixen de mecanismes homeostáticos ràpits que controlen la funció celular poyéticamente. Açò contrasta en la suposició generalisada de que el pensament és sinònim de còmput eixecutats en el nivell de l'activitat neuronal (és dir, en la «funció final de la cèlula» en el nivell iv).

Sharov va propondre que solament les cèlules eucariota poden conseguir els quatre nivells d'organisació.

Cada nivell més llent conté coneiximents més generals que el nivell més ràpit, per eixemple, els gens contenen coneiximent més general que els mecanismes anapoyéticos, que a la seua volta, contenen més coneiximent generals que les funcions celulars. Esta jerarquia de coneiximents permet que el nivell anapoyético implemente conceptes, que són els elements més fonamentals d'una ment. Se sugerix que l'activació de conceptes a través de la anapoyesis subyacer a l'ideastesia. La practopoyesis també comporta implicacions per a entendre les llimitacions del Aprenentage profunt.

Les proves empíriques de practopoyesis requerixen l'aprenentage a través de tasques de doble circuit: és necessari evaluar cóm la capacitat d'aprenentage s'adapta en el temps, és dir, cóm el sistema deprén a deprendre (adapta les seues capacitats d'adaptació).

Vore també

• Sistema inmunitario adaptatiu
• Ret neuronal artificial

• Sistema adaptatiu complex
• Difusió d'innovacions
• Ecosistema
• Hipòtesis Gaia
• Algoritmes genètics
• Aprenentage