Əks əlaqə dövrələri bu məqalənin diqqət mərkəzində olduğu sistemlərin, məsələn, ekosistemlər və fərdi orqanizmlərin əsas xüsusiyyətidir. Onlar həmçinin insan dünyasında, icmalarda, təşkilatlarda və ailələrdə mövcuddur.
Bu cür süni sistemlərə istənilən vəziyyətləri saxlamaq üçün mənfi rəydən istifadə edən idarəetmə sistemləri olan robotlar daxildir.
Əsas Xüsusiyyətlər
Uyğunlaşan sistemdə parametr yavaş-yavaş dəyişir və üstünlük verilən dəyərə malik deyil. Bununla belə, özünü tənzimləyən sistemdə parametrin dəyəri sistemin dinamikasının tarixindən asılıdır. Özünü tənzimləyən sistemlərin ən mühüm keyfiyyətlərindən biri xaosun kənarına uyğunlaşmaq qabiliyyəti və ya xaosdan qaçmaq qabiliyyətidir. Praktiki olaraq desək, daha irəli getmədən xaosun kənarına doğru yönəlməklə müşahidəçi kortəbii, lakin fəlakətlər olmadan hərəkət edə bilər. Fiziklər sübut etdilər ki, xaosun kənarına uyğunlaşma demək olar ki, bütün əks əlaqə sistemlərində baş verir. Oxucu iddialı terminologiyaya təəccüblənməsin, çünki bu cür nəzəriyyələr birbaşa nəzəriyyəyə təsir göstərirxaos.
Praktopoez
Praktopoez Danko Nikoliç tərəfindən yaradılmış bir termin kimi orqanizmin və ya hüceyrənin avtopoezinin onun komponentləri arasında allopoetik qarşılıqlı təsirlər vasitəsilə baş verdiyi bir növ adaptiv və ya özünü tənzimləyən sistemə istinaddır. Onlar poetik iyerarxiyada təşkil olunur: bir komponent digərini yaradır. Nəzəriyyə canlı sistemlərin dörd belə poetik əməliyyatın iyerarxiyasını nümayiş etdirdiyini irəli sürür:
təkamül (i) → gen ifadəsi (ii) → genlə əlaqəli olmayan homeostatik mexanizmlər (anapoez) (iii) → hüceyrə funksiyası (iv).
Praktopoez zehni əməliyyatların əsasən anapoetik səviyyədə (iii) baş verdiyini, yəni ağılların sürətli homeostatik (adaptiv) mexanizmlərdən meydana gəldiyini iddia edərək müasir nevrologiya doktrinasına meydan oxuyur. Bu, təfəkkürün sinir fəaliyyəti ilə sinonim olduğuna dair geniş yayılmış inamla ziddiyyət təşkil edir (IV səviyyədə hüceyrə funksiyası).
Hər bir aşağı səviyyə yuxarı səviyyədən daha ümumi olan bilikləri ehtiva edir. Məsələn, genlər anapoetik mexanizmlərdən daha çox ümumi bilikləri ehtiva edir, bu da öz növbəsində hüceyrə funksiyalarından daha çox ümumi bilikləri ehtiva edir. Bu bilik iyerarxiyası anapoetik səviyyəyə ağlın yaranması üçün zəruri olan anlayışları bilavasitə saxlamağa imkan verir.
Kompleks sistem
Mürəkkəb adaptiv sistem mürəkkəb mexanizmdir ki, burada ayrı-ayrı hissələrin mükəmməl başa düşülməsi avtomatik olaraq bütünün mükəmməl başa düşülməsini təmin etmir.dizaynlar. Qeyri-xətti dinamik sistemlərin bir növ alt çoxluğu olan bu mexanizmlərin tədqiqi yüksək dərəcədə fənlərarası xarakter daşıyır və heterojen amilləri, faza keçidini və s. digər nüanslar.
Onlar mürəkkəbdir ki, qarşılıqlı əlaqənin dinamik şəbəkələridir və onların əlaqələri ayrı-ayrı statik obyektlərin toplusu deyil, yəni ansamblın davranışı komponentlərin davranışı ilə proqnozlaşdırılmır. Fərdi və kollektiv davranışların dəyişməyə səbəb olan mikro-hadisə və ya hadisələr toplusuna uyğun olaraq mutasiyaya uğraması və öz-özünə təşkil olunması baxımından adaptivdirlər. Onlar nisbətən oxşar və qismən əlaqəli mikrostrukturların mürəkkəb makroskopik toplusudur, dəyişən mühitə uyğunlaşmaq və onların makrostruktur kimi sağ qalmalarını artırmaq üçün formalaşdırılır.
Tətbiq
"Kompleks adaptiv sistemlər" (CAS) və ya mürəkkəblik elmi termini tez-tez bu cür sistemlərin öyrənilməsi ətrafında formalaşmış sərbəst təşkil edilmiş akademik sahəni təsvir etmək üçün istifadə olunur. Mürəkkəblik elmi tək bir nəzəriyyə deyil - o, birdən çox nəzəri çərçivəni əhatə edir və canlı, uyğunlaşa bilən, dəyişən sistemlər haqqında bəzi fundamental suallara cavab axtaran yüksək fənlərarası əlaqədədir. CAS tədqiqatı sistemin mürəkkəb, yaranan və makroskopik xassələrinə diqqət yetirir. John H. Holland dedi ki, CAS böyük olan sistemlərdirqarşılıqlı əlaqədə olan, uyğunlaşan və ya öyrənən tez-tez agentlər adlandırılan komponentlərin sayı.
Nümunələr
Adaptiv sistemlərin tipik nümunələrinə aşağıdakılar daxildir:
- iqlim;
- şəhərlər;
- firmalar;
- bazarlar;
- hökumətlər;
- sənaye;
- ekosistemlər;
- sosial şəbəkələr;
- elektrik şəbəkələri;
- heyvan paketləri;
- trafik axınları;
- sosial həşərat koloniyaları (məsələn, qarışqalar);
- beyin və immun sistemi;
- hüceyrələr və inkişaf edən embrion.
Ancaq bu hamısı deyil. Həmçinin bu siyahıya kibernetikada getdikcə populyarlaşan adaptiv sistemləri də daxil etmək olar. Siyasi partiyalar, icmalar, geosiyasi icmalar, müharibələr və terror şəbəkələri kimi insanların sosial qruplarına əsaslanan təşkilatlar da CAS hesab olunur. İnsan-kompüter qarşılıqlı əlaqəsinin mürəkkəb dəsti tərəfindən təşkil edilən, əməkdaşlıq edən və idarə olunan İnternet və kiberməkan həm də mürəkkəb adaptiv sistem kimi görünür. CAS iyerarxik ola bilər, lakin o, həmişə özünütəşkilatın aspektlərini daha tez-tez göstərəcək. Beləliklə, bəzi müasir texnologiyalar (məsələn, neyron şəbəkələri) öz-özünə öyrənən və özünü tənzimləyən informasiya sistemləri adlandırıla bilər.
Fərqlər
CAS-ı xalis multi-agent sistemdən (MAS) fərqləndirən cəhət özünəbənzərlik, struktur mürəkkəblik və özünü təşkil etmə kimi yüksək səviyyəli xüsusiyyətlərə və funksiyalara diqqət yetirilməsidir. MAS müəyyən edilmişdirbir neçə qarşılıqlı təsir göstərən agentdən ibarət sistem kimi, CAS-da isə agentlər və sistem adaptivdir və sistemin özü özünə bənzəyir.
CAS qarşılıqlı təsir göstərən adaptiv agentlərin kompleks toplusudur. Bu cür sistemlər yüksək uyğunlaşma dərəcəsi ilə xarakterizə olunur ki, bu da onları dəyişikliklər, böhranlar və fəlakətlər qarşısında qeyri-adi dərəcədə davamlı edir. Adaptiv sistem hazırlayarkən bu nəzərə alınmalıdır.
Digər mühüm xüsusiyyətlər bunlardır: uyğunlaşma (və ya homeostaz), ünsiyyət, əməkdaşlıq, ixtisaslaşma, məkan və zaman təşkili və çoxalma. Onlar bütün səviyyələrdə tapıla bilər: hüceyrələr daha böyük orqanizmlər kimi ixtisaslaşır, uyğunlaşır və çoxalır. Rabitə və əməkdaşlıq agentdən tutmuş sistem səviyyəsinə qədər bütün səviyyələrdə baş verir. Belə bir sistemdə agentlər arasında əməkdaşlığa səbəb olan qüvvələr bəzi hallarda oyun nəzəriyyəsindən istifadə etməklə təhlil edilə bilər.
Simulyasiya
CAS uyğunlaşa bilən sistemlərdir. Bəzən onlar agent əsaslı və mürəkkəb şəbəkə modellərindən istifadə etməklə modelləşdirilir. Agentlərə əsaslananlar müxtəlif üsul və vasitələrdən istifadə etməklə, ilk növbədə model daxilində müxtəlif agentləri müəyyən etməklə hazırlanır. CAS üçün modellərin işlənib hazırlanmasının digər üsulu adaptiv rabitə sistemi kimi müxtəlif CAS komponentlərinin qarşılıqlı əlaqə məlumatlarından istifadə etməklə mürəkkəb şəbəkə modellərinin işlənib hazırlanmasını nəzərdə tutur.
2013-cü ildəSpringerOpen / BioMed Central kompleks sistemlərin modelləşdirilməsi (CASM) üzrə açıq giriş onlayn jurnalını işə saldı.
Canlı orqanizmlər mürəkkəb adaptiv sistemlərdir. Biologiyada mürəkkəbliyin ölçülməsi çətin olsa da, təkamül bəzi heyrətamiz orqanizmlər yaratdı. Bu müşahidə təkamül haqqında ümumi yanlış təsəvvürün mütərəqqi olmasına səbəb oldu.
Mürəkkəbliyə can atırıq
Yuxarıdakılar ümumiyyətlə doğru olsaydı, təkamülün mürəkkəbliyə güclü meyli olardı. Bu tip prosesdə ən ümumi çətinlik dərəcəsinin dəyəri zamanla artacaq. Həqiqətən də, bəzi süni həyat simulyasiyaları CAS-ın yaranmasının təkamülün qaçılmaz xüsusiyyəti olduğunu göstərir.
Lakin təkamüldə mürəkkəbliyə doğru ümumi tendensiya ideyası passiv proseslə də izah edilə bilər. Buraya variasiyanın artırılması daxildir, lakin ən ümumi dəyər, rejim dəyişmir. Beləliklə, maksimum çətinlik səviyyəsi zamanla artır, ancaq orqanizmlərin ümumi sayının dolayı məhsulu kimi. Bu növ təsadüfi proses həm də məhdud təsadüfi gediş adlanır.
Bu fərziyyədə orqanizmlərin quruluşunu çətinləşdirməyə olan aşkar meyl illüziyadır. Mürəkkəbliyin paylanmasının sağ quyruğunda məskunlaşan az sayda böyük, yüksək mürəkkəb orqanizmlərə diqqət yetirməkdən və daha sadə və daha çox yayılmış olanlara məhəl qoymamaqdan yaranır.orqanizmlər. Bu passiv model vurğulayır ki, növlərin böyük əksəriyyəti dünya biokütləsinin təxminən yarısını və Yerin biomüxtəlifliyinin böyük əksəriyyətini təşkil edən mikroskopik prokaryotlardır. Buna görə də, sadə həyat Yer kürəsində üstünlük təşkil edir, mürəkkəb həyat isə yalnız seçmə qərəzinə görə daha müxtəlif görünür.
Əgər biologiyada mürəkkəbliyə ümumi meyl yoxdursa, bu, bir sıra hallarda sistemləri mürəkkəbliyə aparan qüvvələrin mövcudluğuna mane olmayacaq. Bu kiçik tendensiyalar sistemləri daha az mürəkkəb vəziyyətlərə aparan digər təkamül təzyiqləri ilə tarazlaşdırılacaq.
İmmun sistemi
Adaptiv immun sistemi (həmçinin qazanılmış və ya daha nadir hallarda spesifik immun sistemi kimi tanınır) ümumi immun sisteminin alt sistemidir. O, patogenləri aradan qaldıran və ya onların böyüməsinə mane olan yüksək ixtisaslaşmış hüceyrələrdən və proseslərdən ibarətdir. Qazanılmış immun sistemi onurğalılarda iki əsas immun strategiyasından biridir (digəri anadangəlmə immun sistemidir). Qazanılmış toxunulmazlıq müəyyən bir patogenə ilkin reaksiyadan sonra immunoloji yaddaş yaradır və eyni patogenlə sonrakı qarşılaşmalara gücləndirilmiş reaksiyaya səbəb olur. Qazanılmış toxunulmazlığın bu prosesi peyvəndin əsasını təşkil edir. Anadangəlmə sistem kimi, qazanılmış sistemə təkcə humoral immunitetin komponentləri deyil, həm də hüceyrə toxunulmazlığının komponentləri daxildir.
Termin tarixi
"Adaptiv" termini ilk dəfə təqdim edilmişdirRobert Qud tərəfindən 1964-cü ildə qazanılmış immun cavabın sinonimi kimi qurbağalarda antikor reaksiyalarına münasibətdə istifadə edilmişdir. Qud terminləri bir-birinin əvəzində istifadə etdiyini etiraf etdi, lakin yalnız bu termindən istifadə etməyə üstünlük verdiyini izah etdi. Ola bilsin ki, o, onların plastik olduğu və antigenlərin molekulyar formasına uyğunlaşa bildiyi o vaxtkı ağlasığmaz antikor əmələ gəlməsi nəzəriyyəsi və ya ifadəsi onların substratları tərəfindən törədilə bilən adaptiv fermentlər konsepsiyası haqqında düşünürdü. Bu ifadə demək olar ki, yalnız Qude və tələbələri və 1990-cı illərə qədər marjinal orqanizmlər üzərində işləyən bir neçə digər immunoloqlar tərəfindən istifadə edilmişdir. Daha sonra Toll reseptor sisteminin kəşfindən sonra məşhur mövzuya çevrilən "anadangəlmə immunitet" termini ilə birlikdə geniş istifadə olundu. Drosophila, əvvəllər immunologiyanın öyrənilməsi üçün marjinal bir orqanizm idi. İmmunologiyada istifadə olunan "adaptiv" termini problemlidir, çünki qazanılmış immun cavablar fizioloji mənada ya adaptiv, ya da uyğunlaşmayan ola bilər. Həqiqətən, həm qazanılmış, həm də immun cavablar təkamül mənasında adaptiv və qeyri-adaptiv ola bilər. Bu gün əksər dərsliklər "adaptiv" terminindən eksklüziv olaraq istifadə edir və onun "əldə edilmiş" ilə sinonim olduğunu qeyd edir.
Bioloji uyğunlaşma
Kəşf edildiyi gündən qazanılmış toxunulmazlığın klassik mənası somatik orqanların yenidən təşkili ilə vasitəçilik edilən antigen-spesifik toxunulmazlığı nəzərdə tutur.klonları təyin edən antigen reseptorlarını yaradan genlər. Son onillikdə "adaptiv" termini somatik genlərin yenidən qurulması ilə hələ əlaqəli olmayan başqa bir immun reaksiya sinfinə getdikcə daha çox tətbiq olunur. Bunlara hələ izah edilməmiş antigen spesifikliyi ilə təbii killer (NK) hüceyrələrin genişlənməsi, germline ilə kodlanmış reseptorları ifadə edən NK hüceyrələrinin genişlənməsi və digər anadangəlmə immun hüceyrələrin qısamüddətli immun yaddaşı təmin edən aktivləşdirilmiş vəziyyətə keçməsi daxildir. Bu mənada adaptiv immunitet “aktivləşdirilmiş vəziyyət” və ya “heterostaz” anlayışına daha yaxındır, beləliklə, ətraf mühitin dəyişməsinə “uyğunlaşma” fizioloji mənasına qayıdır. Sadə dillə desək, bu gün demək olar ki, bioloji uyğunlaşma ilə sinonimdir.
