Mfumo unaobadilika: dhana, vipengele vikuu, mifano

Orodha ya maudhui:

Mfumo unaobadilika: dhana, vipengele vikuu, mifano
Mfumo unaobadilika: dhana, vipengele vikuu, mifano
Anonim

Mizunguko ya maoni ni kipengele muhimu cha mifumo ambayo makala hii inaangazia, kama vile mifumo ikolojia na viumbe binafsi. Pia zipo katika ulimwengu wa binadamu, jumuiya, mashirika na familia.

Mifumo Bandia ya aina hii ni pamoja na roboti zilizo na mifumo ya udhibiti ambayo hutumia maoni hasi kudumisha hali unayotaka.

Sifa Muhimu

Katika mfumo wa kuzoea, kigezo hubadilika polepole na hakina thamani inayopendekezwa. Hata hivyo, katika mfumo wa kujitegemea, thamani ya parameter inategemea historia ya mienendo ya mfumo. Moja ya sifa muhimu zaidi za mifumo ya kujitegemea ni uwezo wa kukabiliana na makali ya machafuko, au uwezo wa kuepuka machafuko. Kuzungumza kwa vitendo, kwa kuelekea ukingo wa machafuko bila kwenda zaidi, mwangalizi anaweza kutenda kwa hiari, lakini bila majanga. Wanafizikia wamethibitisha kwamba kukabiliana na makali ya machafuko hutokea karibu na mifumo yote ya maoni. Msomaji asishangazwe na istilahi za kujidai, kwa sababu nadharia hizo huathiri moja kwa moja nadhariamachafuko.

Mazoezi

Practopoiesis ni istilahi iliyobuniwa na Danko Nikolic ni rejeleo la aina ya mfumo unaobadilika au unaojidhibiti ambapo hali ya nafsi ya kiumbe au seli hutokea kupitia mwingiliano wa alopoetiki kati ya viambajengo vyake. Zimepangwa katika safu ya ushairi: sehemu moja huunda nyingine. Nadharia inapendekeza kwamba mifumo hai huonyesha safu ya shughuli nne za kishairi:

mageuzi (i) → usemi wa jeni (ii) → mifumo ya homeostatic isiyohusiana na jeni (anapoiesis) (iii) → utendakazi wa seli (iv).

Practopoesis inapinga fundisho la kisasa la sayansi ya neva kwa kubishana kuwa utendakazi wa akili mara nyingi hutokea katika kiwango cha anapoetic (iii), yaani, akili huibuka kutoka kwa mbinu za haraka za homeostatic (adaptive). Hii inatofautiana na imani iliyoenea kwamba kufikiri ni sawa na shughuli za neva (utendakazi wa seli katika kiwango cha iv).

Mchoro wa mfumo wa kurekebisha
Mchoro wa mfumo wa kurekebisha

Kila kiwango cha chini kina maarifa ambayo ni ya jumla zaidi kuliko kiwango cha juu. Kwa mfano, jeni zina maarifa ya jumla zaidi kuliko mifumo ya anapoetic, ambayo nayo ina maarifa ya jumla zaidi kuliko kazi za seli. Mpangilio huu wa maarifa huruhusu kiwango cha anapoetic kuhifadhi moja kwa moja dhana zinazohitajika kwa ajili ya kuibuka kwa akili.

Mfumo tata

Mfumo changamano wa kubadilika ni utaratibu changamano ambapo uelewa kamili wa sehemu moja moja hautoi uelewa kamili wa mambo yote kiotomatiki.miundo. Utafiti wa mifumo hii, ambayo ni aina ya kitengo kidogo cha mifumo ya nguvu isiyo ya mstari, ni ya kitabia na inachanganya maarifa ya sayansi asilia na kijamii ili kukuza mifano na uwakilishi wa kiwango cha juu ambacho huzingatia mambo tofauti, mabadiliko ya awamu na nuances nyingine.

Ni changamano kwa kuwa ni mitandao inayobadilika ya mwingiliano, na uhusiano wao si mkusanyo wa vitu tofauti tuli, yaani, tabia ya mkusanyiko haitabiriwi na tabia ya vijenzi. Zinabadilika kwa kuwa tabia za mtu binafsi na za pamoja hubadilika na kujipanga kulingana na tukio dogo linaloanzisha mabadiliko au seti ya matukio. Ni mkusanyiko changamano wa miundo midogo inayofanana na inayohusiana kwa kiasi, iliyoumbwa ili kukabiliana na mazingira yanayobadilika na kuboresha maisha yao kama muundo mkuu.

Maombi

Neno "mifumo changamano ya kubadilika" (CAS) au sayansi ya uchangamano mara nyingi hutumiwa kuelezea taaluma iliyopangwa kiholela ambayo imekuzwa karibu na utafiti wa mifumo kama hiyo. Sayansi changamano sio nadharia moja - inashughulikia zaidi ya mfumo mmoja wa kinadharia na ina taaluma nyingi, ikitafuta majibu kwa maswali kadhaa ya kimsingi juu ya kuishi, kubadilika, mifumo inayobadilika. Utafiti wa CAS unazingatia mali changamano, ibuka, na macroscopic ya mfumo. John H. Holland alisema kuwa CAS ni mifumo ambayo ina kubwaidadi ya vijenzi, ambavyo mara nyingi hujulikana kama mawakala, vinavyoingiliana, kurekebisha au kujifunza.

Mifano

Mifano ya kawaida ya mifumo inayobadilika ni pamoja na:

  • hali ya hewa;
  • miji;
  • makampuni;
  • masoko;
  • serikali;
  • sekta;
  • mifumo ikolojia;
  • mitandao ya kijamii;
  • mitandao ya umeme;
  • pakiti za wanyama;
  • mitiririko ya trafiki;
  • makundi ya wadudu wa kijamii (k.m. mchwa);
  • mfumo wa ubongo na kinga;
  • seli na kiinitete kinachokua.

Lakini si hivyo tu. Pia, orodha hii inaweza kujumuisha mifumo inayobadilika katika cybernetics, ambayo inapata umaarufu zaidi na zaidi. Mashirika yenye misingi ya vikundi vya kijamii vya watu kama vile vyama vya kisiasa, jumuiya, jumuiya za kijiografia, vita na mitandao ya kigaidi pia huchukuliwa kuwa CAS. Mtandao na mtandao, unaotungwa, unaoshirikiana na kusimamiwa na seti changamano ya mwingiliano changamano wa binadamu na kompyuta, pia huonekana kama mfumo changamano wa kubadilika. CAS inaweza kuwa ya daraja, lakini itaonyesha vipengele vya kujipanga mara nyingi zaidi. Kwa hivyo, baadhi ya teknolojia za kisasa (kwa mfano, mitandao ya neva) zinaweza kuitwa mifumo ya habari ya kujifunzia na kujirekebisha.

Ufahamu na mfumo wa ubongo
Ufahamu na mfumo wa ubongo

Tofauti

Kinachotofautisha CAS na mfumo safi wa mawakala wengi (MAS) ni umakini wa vipengele na utendakazi wa ngazi ya juu kama vile kujilinganisha, uchangamano wa miundo na kujipanga. MAS imefafanuliwakama mfumo unaojumuisha mawakala kadhaa wanaoingiliana, huku katika CAS mawakala na mfumo hubadilika, na mfumo wenyewe unafanana.

CAS ni mkusanyiko changamano wa mawakala wasilianifu. Mifumo hiyo ina sifa ya hali ya juu ya kukabiliana na hali, ambayo huwafanya kuwa na uwezo usio wa kawaida katika uso wa mabadiliko, migogoro na majanga. Hii inapaswa kuzingatiwa wakati wa kuunda mfumo wa kuzoea.

Usimamizi wa mfumo wa kurekebisha
Usimamizi wa mfumo wa kurekebisha

Sifa zingine muhimu ni: urekebishaji (au homeostasis), mawasiliano, ushirikiano, utaalam, mpangilio wa anga na wa muda na uzazi. Zinaweza kupatikana katika viwango vyote: seli hubobea, kubadilika, na kuzidisha kama viumbe wakubwa wanavyofanya. Mawasiliano na ushirikiano hutokea katika ngazi zote, kutoka kwa wakala hadi ngazi ya mfumo. Vikosi vinavyoendesha ushirikiano kati ya mawakala katika mfumo kama huo vinaweza kuchanganuliwa kwa kutumia nadharia ya mchezo.

Uigaji

CAS ni mifumo inayoweza kubadilika. Wakati mwingine hutengenezwa kwa kutumia mifano ya mtandao yenye msingi wa wakala na changamano. Wale wa msingi wa mawakala hutengenezwa kwa kutumia mbinu na zana mbalimbali, kimsingi kwa kutambua mawakala mbalimbali ndani ya modeli. Mbinu nyingine ya kuunda miundo ya CAS inahusisha kuunda miundo changamano ya mtandao kwa kutumia data ya mwingiliano ya vipengele mbalimbali vya CAS, kama vile mfumo wa mawasiliano unaobadilika.

Kachan kama mfumo
Kachan kama mfumo

Mwaka 2013SpringerOpen / BioMed Central imezindua jarida la ufikiaji huria mtandaoni kuhusu uundaji wa mifumo changamano (CASM).

Viumbe hai ni mifumo changamano ya kubadilika. Ingawa utata ni vigumu kuhesabu katika biolojia, mageuzi yametokeza viumbe vingine vya ajabu. Uchunguzi huu umesababisha dhana potofu iliyozoeleka kuhusu mageuzi kuwa ya kimaendeleo.

Kujitahidi kwa uchangamano

Kama yaliyo hapo juu yangekuwa kweli kwa ujumla, mageuzi yangekuwa na mwelekeo thabiti kuelekea uchangamano. Katika aina hii ya mchakato, thamani ya shahada ya kawaida ya ugumu itaongezeka kwa muda. Hakika, baadhi ya uigaji wa maisha bandia unapendekeza kuwa kizazi cha CAS ni kipengele kisichoepukika cha mageuzi.

Hata hivyo, wazo la mwelekeo wa jumla kuelekea uchangamano katika mageuzi pia linaweza kuelezwa kwa mchakato wa passiv. Hii inajumuisha kuongeza tofauti, lakini thamani ya kawaida, mode, haibadilika. Kwa hivyo, kiwango cha juu cha ugumu huongezeka kwa muda, lakini tu kama bidhaa isiyo ya moja kwa moja ya jumla ya idadi ya viumbe. Aina hii ya mchakato wa nasibu pia huitwa matembezi ya nasibu yenye mipaka.

Mfumo wa udhibiti wa Adaptive
Mfumo wa udhibiti wa Adaptive

Katika dhana hii, mwelekeo wa dhahiri wa kutatiza muundo wa viumbe ni udanganyifu. Inatokea kwa kuzingatia idadi ndogo ya viumbe vikubwa, vilivyo ngumu sana ambavyo vinakaa mkia wa kulia wa usambazaji wa utata, na kupuuza rahisi na ya kawaida zaidi.viumbe. Mtindo huu tulivu unasisitiza kwamba idadi kubwa ya spishi ni prokariyoti hadubini, ambazo zinaunda takriban nusu ya biomasi ya ulimwengu na idadi kubwa ya anuwai ya viumbe hai duniani. Kwa hivyo, maisha sahili yanasalia kutawala Duniani, huku maisha changamano yanaonekana kuwa tofauti zaidi kwa sababu tu ya upendeleo wa sampuli.

Ikiwa biolojia inakosa mwelekeo wa jumla kuelekea uchangamano, hii haitazuia kuwepo kwa nguvu zinazoendesha mifumo kuelekea uchangamano katika kundi ndogo la matukio. Mitindo hii ndogo itasawazishwa na shinikizo zingine za mageuzi ambazo huelekeza mifumo kuelekea hali ngumu sana.

Mfumo wa Kinga

Mfumo wa kinga unaobadilika (pia unajulikana kama mfumo wa kinga uliopatikana au, mara chache zaidi, mahususi) ni mfumo mdogo wa mfumo wa kinga wa jumla. Inajumuisha seli maalum na taratibu zinazoondoa pathogens au kuzuia ukuaji wao. Mfumo wa kinga uliopatikana ni mojawapo ya mikakati miwili mikuu ya kinga katika wanyama wenye uti wa mgongo (mwingine ukiwa ni mfumo wa ndani wa kinga). Kinga inayopatikana huunda kumbukumbu ya kinga baada ya majibu ya awali kwa pathojeni fulani na husababisha mwitikio ulioimarishwa wa kukutana na pathojeni sawa. Utaratibu huu wa kinga iliyopatikana ni msingi wa chanjo. Kama mfumo wa asili, mfumo uliopatikana haujumuishi tu vijenzi vya kinga ya ugiligili, bali pia vijenzi vya kinga ya seli.

Mfumo wa benki unaobadilika
Mfumo wa benki unaobadilika

Historia ya neno hili

Neno "adaptive" lilianzishwa mara ya kwanzailiyotumiwa na Robert Good kuhusiana na majibu ya kingamwili katika vyura kama kisawe cha mwitikio wa kinga uliopatikana mnamo 1964. Goode alikiri kuwa alitumia maneno hayo kwa kubadilishana, lakini alieleza tu kwamba alipendelea kutumia neno hilo. Labda alikuwa akifikiria juu ya nadharia ya wakati huo isiyowezekana ya uundaji wa kingamwili, ambamo zilikuwa za plastiki na zingeweza kuendana na umbo la molekuli ya antijeni, au dhana ya vimeng'enya vinavyobadilika ambavyo usemi wake ungeweza kusababishwa na substrates zao. Maneno haya yalitumiwa karibu na Goode na wanafunzi wake pekee, na wataalamu wengine kadhaa wa chanjo wanaofanya kazi kwenye vijidudu vya pembezoni hadi miaka ya 1990. Kisha ikatumika sana kwa kushirikiana na neno "kinga ya asili", ambayo ikawa somo maarufu baada ya ugunduzi wa mfumo wa kipokezi cha Ushuru. huko Drosophila, hapo awali kilikuwa kiumbe cha pembezoni kwa uchunguzi wa kinga ya mwili. Neno "adaptive" kama linavyotumika katika elimu ya kinga ya mwili ni tatizo kwa sababu majibu ya kinga yanayopatikana yanaweza kubadilika au kudhoofika katika maana ya kisaikolojia. Hakika, majibu yaliyopatikana na ya kinga yanaweza kubadilika na kutobadilika kwa maana ya mageuzi. Vitabu vingi vya kiada leo hutumia neno "adaptive" pekee, vikibainisha kuwa ni sawa na "kupatikana".

Mfumo wa otomatiki wa nyumbani unaobadilika
Mfumo wa otomatiki wa nyumbani unaobadilika

Kukabiliana na kibayolojia

Tangu ugunduzi, maana ya kitamaduni ya kinga inayopatikana imekuwa ikimaanisha kinga mahususi ya antijeni inayopatanishwa na upangaji upya wa somatic.jeni zinazounda vipokezi vya antijeni vinavyofafanua clones. Katika muongo uliopita, neno "adaptive" limekuwa likitumika kwa darasa lingine la mwitikio wa kinga ambao bado haujahusishwa na upangaji upya wa jeni la somatic. Hizi ni pamoja na upanuzi wa seli za muuaji asilia (NK) ambazo bado hazijafafanuliwa umaalumu wa antijeni, upanuzi wa seli za NK zinazoonyesha vipokezi vilivyosimbwa kwa viini, na uanzishaji wa seli nyingine za ndani za kinga katika hali iliyoamilishwa ambayo hutoa kumbukumbu ya kinga ya muda mfupi. Kwa maana hii, kinga ya kukabiliana iko karibu na dhana ya "hali iliyoamilishwa" au "heterostasis", na hivyo kurudi kwa maana ya kisaikolojia ya "kukabiliana" na mabadiliko ya mazingira. Kwa ufupi, leo inakaribia kufanana na utohoaji wa kibayolojia.

Ilipendekeza: