Teskari aloqa halqalari bu maqolada koʻrib chiqiladigan tizimlarning asosiy xususiyatidir, masalan, ekotizimlar va alohida organizmlar. Ular inson olamida, jamiyatlarda, tashkilotlarda va oilalarda ham mavjud.
Bunday turdagi sun'iy tizimlar istalgan holatni saqlab qolish uchun salbiy fikrdan foydalanadigan boshqaruv tizimlariga ega robotlarni o'z ichiga oladi.
Asosiy xususiyatlar
Moslashuvchan tizimda parametr sekin oʻzgaradi va afzal qilingan qiymatga ega emas. Biroq, o'z-o'zini tartibga soluvchi tizimda parametrning qiymati tizim dinamikasi tarixiga bog'liq. O'z-o'zini tartibga soluvchi tizimlarning eng muhim fazilatlaridan biri tartibsizlikning chekkasiga moslashish qobiliyati yoki tartibsizlikdan qochish qobiliyatidir. Amalda aytganda, betartiblik chetiga qarab, uzoqqa bormasdan, kuzatuvchi o'z-o'zidan harakat qilishi mumkin, ammo falokatsiz. Fiziklar xaosning chekkasiga moslashish deyarli barcha qayta aloqa tizimlarida sodir bo'lishini isbotladilar. O'quvchini dabdabali terminologiyadan hayratda qoldirmang, chunki bunday nazariyalar nazariyaga bevosita ta'sir qiladitartibsizlik.
Praktopoez
Praktopoez atamasi Danko Nikolich tomonidan kiritilgan atama organizm yoki hujayraning avtopoezi uning tarkibiy qismlari oʻrtasidagi allopoetik oʻzaro taʼsirlar orqali sodir boʻladigan adaptiv yoki oʻz-oʻzini tartibga soluvchi tizim turiga ishoradir. Ular she'riy ierarxiyada tashkil etilgan: bir komponent boshqasini yaratadi. Nazariya shuni ko'rsatadiki, tirik tizimlar to'rtta she'riy operatsiyalarning ierarxiyasini namoyish etadi:
evolyutsiya (i) → gen ifodasi (ii) → genga bog'liq bo'lmagan gomeostatik mexanizmlar (anapoez) (iii) → hujayra funktsiyasi (iv).
Praktopoez aqliy operatsiyalar asosan anapoetik darajada (iii) sodir bo'lishini, ya'ni ong tez gomeostatik (adaptiv) mexanizmlardan paydo bo'lishini ta'kidlab, zamonaviy nevrologiya ta'limotiga qarshi chiqadi. Bu fikrlash asabiy faoliyat bilan sinonimdir, degan keng tarqalgan e'tiqodga ziddir (IV darajadagi hujayra funktsiyasi).
Har bir quyi daraja yuqori darajadan umumiyroq bilimlarni o'z ichiga oladi. Masalan, genlar anapoetik mexanizmlarga qaraganda ko'proq umumiy bilimlarni o'z ichiga oladi, ular o'z navbatida hujayra funktsiyalariga qaraganda ko'proq umumiy bilimlarni o'z ichiga oladi. Ushbu bilim ierarxiyasi anapoetik darajaga ongning paydo bo'lishi uchun zarur bo'lgan tushunchalarni bevosita saqlash imkonini beradi.
Murakkab tizim
Murakkab moslashish tizimi murakkab mexanizm bo'lib, unda alohida qismlarni mukammal tushunish avtomatik ravishda butunlikni mukammal tushunishni ta'minlamaydi.dizaynlar. Chiziqli bo'lmagan dinamik tizimlarning o'ziga xos kichik to'plami bo'lgan ushbu mexanizmlarni o'rganish juda fanlararo xususiyatga ega bo'lib, tabiat va ijtimoiy fanlar bo'yicha bilimlarni birlashtirib, heterojen omillarni hisobga oladigan eng yuqori darajadagi modellar va ko'rinishlarni ishlab chiqadi, fazaviy o'tish va boshqalar. boshqa nuanslar.
Ular murakkab, chunki ular oʻzaro taʼsirlarning dinamik tarmoqlari boʻlib, ularning munosabatlari alohida statik obʼyektlar yigʻindisi emas, yaʼni ansamblning xatti-harakati komponentlarning xatti-harakati bilan bashorat qilinmaydi. Ular individual va jamoaviy xatti-harakatlarning o'zgarishiga olib keladigan mikro-hodisalar yoki hodisalar to'plamiga ko'ra mutatsiyaga uchraganligi va o'zini o'zi tashkil etishi bilan moslashadi. Ular nisbatan oʻxshash va qisman bogʻliq mikrotuzilmalarning murakkab makroskopik toʻplami boʻlib, ular oʻzgaruvchan muhitga moslashish va ularning makrotuzilma sifatida omon qolishini oshirish uchun shakllangan.
Ilova
“Murakkab adaptiv tizimlar” (CAS) yoki murakkablik fani atamasi ko'pincha bunday tizimlarni o'rganish atrofida shakllangan bo'sh tashkil etilgan akademik sohani tasvirlash uchun ishlatiladi. Murakkablik fani yagona nazariya emas - u bir nechta nazariy asoslarni o'z ichiga oladi va juda fanlararo bo'lib, yashash, moslashish, o'zgaruvchan tizimlar haqidagi ba'zi fundamental savollarga javob izlaydi. CAS tadqiqotlari tizimning murakkab, paydo bo'ladigan va makroskopik xususiyatlariga qaratilgan. Jon H. Hollandning aytishicha, CAS katta hajmga ega tizimlardiro'zaro ta'sir qiladigan, moslashadigan yoki o'rganadigan, odatda agentlar deb ataladigan komponentlar soni.
Misollar
Moslashuvchan tizimlarning tipik misollari:
- iqlim;
- shaharlar;
- firmalar;
- bozorlar;
- hukumatlar;
- sanoat;
- ekotizimlar;
- ijtimoiy tarmoqlar;
- elektr tarmoqlari;
- hayvonlar toʻplami;
- trafik oqimlari;
- ijtimoiy hasharotlar koloniyalari (masalan, chumolilar);
- miya va immun tizimi;
- hujayralar va rivojlanayotgan embrion.
Lekin bu hammasi emas. Shuningdek, ushbu ro'yxatga kibernetikada tobora ommalashib borayotgan adaptiv tizimlarni kiritish mumkin. Siyosiy partiyalar, jamoalar, geosiyosiy jamoalar, urushlar va terroristik tarmoqlar kabi odamlarning ijtimoiy guruhlariga asoslangan tashkilotlar ham CAS hisoblanadi. Inson va kompyuter o'rtasidagi murakkab o'zaro ta'sirlar to'plamidan tashkil topgan, hamkorlik qiladigan va boshqariladigan Internet va kiberkosmos ham murakkab moslashuvchan tizim sifatida qaraladi. CAS ierarxik bo'lishi mumkin, lekin u har doim o'z-o'zini tashkil etish jihatlarini tez-tez ko'rsatadi. Shunday qilib, ba'zi zamonaviy texnologiyalarni (masalan, neyron tarmoqlarni) o'z-o'zidan o'rganadigan va o'zini o'zi sozlaydigan axborot tizimlari deb atash mumkin.
Farqlar
CASni sof multi-agentli tizimdan (MAS) ajratib turadigan narsa oʻziga oʻxshashlik, tuzilmaviy murakkablik va oʻz-oʻzini tashkil qilish kabi yuqori darajadagi xususiyat va funksiyalarga eʼtibor berishdir. MAS aniqlanadibir nechta o'zaro ta'sir qiluvchi agentlardan tashkil topgan tizim sifatida, CASda esa agentlar va tizim moslashadi va tizimning o'zi o'ziga o'xshashdir.
CAS oʻzaro taʼsir etuvchi moslashuvchi agentlarning murakkab toʻplamidir. Bunday tizimlar moslashuvning yuqori darajasi bilan ajralib turadi, bu ularni o'zgarishlar, inqirozlar va falokatlarga nisbatan g'ayrioddiy chidamli qiladi. Moslashuvchan tizimni ishlab chiqishda buni hisobga olish kerak.
Boshqa muhim xususiyatlar: moslashish (yoki gomeostaz), aloqa, hamkorlik, ixtisoslashuv, fazoviy va vaqtinchalik tashkil etish va ko'payish. Ularni barcha darajalarda topish mumkin: hujayralar xuddi yirik organizmlar kabi ixtisoslashadi, moslashadi va ko'payadi. Aloqa va hamkorlik agentdan tortib tizim darajasigacha bo'lgan barcha darajalarda sodir bo'ladi. Bunday tizimdagi agentlar o'rtasidagi hamkorlikni boshqaradigan kuchlar ba'zi hollarda o'yin nazariyasi yordamida tahlil qilinishi mumkin.
Simulyatsiya
CAS moslashuvchan tizimlardir. Ba'zan ular agentga asoslangan va murakkab tarmoq modellari yordamida modellashtiriladi. Agentlarga asoslanganlar turli usullar va vositalar yordamida, birinchi navbatda, modeldagi turli agentlarni aniqlash orqali ishlab chiqiladi. CAS uchun modellarni ishlab chiqishning yana bir usuli moslashuvchan aloqa tizimi kabi turli CAS komponentlarining o'zaro ta'sir ma'lumotlaridan foydalangan holda murakkab tarmoq modellarini ishlab chiqishni o'z ichiga oladi.
2013-yildaSpringerOpen / BioMed Central murakkab tizimlarni modellashtirish (CASM) bo'yicha ochiq kirish onlayn jurnalini ishga tushirdi.
Tirik organizmlar murakkab moslashuvchan tizimlardir. Biologiyada murakkablikni aniqlash qiyin bo'lsa-da, evolyutsiya ba'zi ajoyib organizmlarni yaratdi. Bu kuzatuv evolyutsiya haqidagi keng tarqalgan noto'g'ri tushunchani progressiv bo'lishiga olib keldi.
Murakkablikka intilish
Agar yuqorida aytilganlar umuman toʻgʻri boʻlsa, evolyutsiya murakkablikka kuchli moyil boʻlar edi. Ushbu turdagi jarayonda vaqt o'tishi bilan eng keng tarqalgan qiyinchilik darajasining qiymati ortadi. Darhaqiqat, ba'zi sun'iy hayot simulyatsiyalari CAS generatsiyasi evolyutsiyaning muqarrar xususiyati ekanligini ko'rsatadi.
Biroq, evolyutsiyadagi murakkablikka umumiy tendentsiya g'oyasini passiv jarayon bilan ham izohlash mumkin. Bu farqni oshirishni o'z ichiga oladi, lekin eng keng tarqalgan qiymat, rejim o'zgarmaydi. Shunday qilib, maksimal qiyinchilik darajasi vaqt o'tishi bilan ortadi, lekin faqat organizmlarning umumiy sonining bilvosita mahsuloti sifatida. Ushbu turdagi tasodifiy jarayon chegaralangan tasodifiy yurish deb ham ataladi.
Bu gipotezada organizmlar tuzilishini murakkablashtirishga yaqqol moyillik illyuziyadir. Bu murakkablik taqsimotining o'ng dumida yashaydigan kichik miqdordagi yirik, juda murakkab organizmlarga e'tibor qaratish va oddiyroq va juda keng tarqalganini e'tiborsiz qoldirish natijasida yuzaga keladi.organizmlar. Ushbu passiv model turlarning katta qismi mikroskopik prokaryotlar ekanligini ta'kidlaydi, ular dunyodagi biomassaning yarmini va Yer bioxilma-xilligining katta qismini tashkil qiladi. Shu sababli, oddiy hayot Yerda hukmron bo'lib qolmoqda, murakkab hayot esa faqat namuna olishning noto'g'riligi tufayli rang-barangroq ko'rinadi.
Agar biologiyada murakkablikka umumiy moyillik bo'lmasa, bu tizimni ayrim hollarda murakkablikka olib keladigan kuchlarning mavjudligiga to'sqinlik qilmaydi. Bu kichik tendentsiyalar tizimlarni kamroq murakkab holatlarga olib keladigan boshqa evolyutsion bosimlar bilan muvozanatlanadi.
Immun tizimi
Moslashuvchan immunitet tizimi (shuningdek, orttirilgan yoki kamdan-kam hollarda o'ziga xos immun tizimi sifatida ham tanilgan) umumiy immunitet tizimining quyi tizimidir. U patogenlarni yo'q qiladigan yoki ularning o'sishiga to'sqinlik qiladigan yuqori darajada ixtisoslashgan hujayralar va jarayonlardan iborat. Olingan immunitet tizimi umurtqali hayvonlarning ikkita asosiy immun strategiyasidan biridir (ikkinchisi - tug'ma immunitet tizimi). Qabul qilingan immunitet ma'lum bir patogenga dastlabki javobdan so'ng immunologik xotira hosil qiladi va bir xil patogen bilan keyingi uchrashuvlarga kuchaygan javobga olib keladi. Olingan immunitetning bu jarayoni emlashning asosidir. Tug'ma tizim singari, orttirilgan tizim nafaqat gumoral immunitetning tarkibiy qismlarini, balki hujayra immunitetining tarkibiy qismlarini ham o'z ichiga oladi.
Termin tarixi
"Adaptiv" atamasi birinchi marta kiritilganRobert Gud tomonidan qurbaqalardagi antikor reaktsiyalariga nisbatan 1964 yilda orttirilgan immun javobning sinonimi sifatida ishlatilgan. Gud atamalarni bir-birining o‘rnida ishlatganini tan oldi, lekin faqat bu atamani ishlatishni afzal ko‘rganini tushuntirdi. Ehtimol, u o'sha paytdagi aql bovar qilmaydigan antikor hosil bo'lishi nazariyasi haqida o'ylardi, ular plastik bo'lib, antijenlarning molekulyar shakliga moslasha oladilar yoki ularning substratlari tomonidan ifodalanishi mumkin bo'lgan adaptiv fermentlar kontseptsiyasi haqida o'ylardi. Bu ibora deyarli faqat Gud va uning shogirdlari va 1990-yillargacha marginal organizmlar ustida ishlagan boshqa immunologlar tomonidan ishlatilgan. Keyin u "tug'ma immunitet" atamasi bilan birgalikda keng qo'llanila boshlandi, bu Toll retseptorlari tizimi kashf etilgandan keyin mashhur mavzuga aylandi. Drosophilada, ilgari immunologiyani o'rganish uchun marginal organizm. Immunologiyada qo'llaniladigan "adaptiv" atamasi muammoli, chunki orttirilgan immun javoblar fiziologik ma'noda moslashuvchi yoki noto'g'ri bo'lishi mumkin. Darhaqiqat, orttirilgan va immun javoblar evolyutsion ma'noda moslashuvchi va moslashmagan bo'lishi mumkin. Bugungi kunda aksariyat darsliklarda “moslashuvchan” atamasi faqat “oʻzlashtirilgan” soʻzining sinonimi ekanligini taʼkidlagan holda qoʻllaniladi.
Biologik moslashuv
Kashfiyotdan beri orttirilgan immunitetning klassik ma'nosi somatik organlarning o'zgarishi bilan bog'liq bo'lgan antigenga xos immunitetni anglatadi.klonlarni aniqlaydigan antigen retseptorlarini yaratuvchi genlar. So'nggi o'n yillikda "adaptiv" atamasi hali somatik genlarning o'zgarishi bilan bog'liq bo'lmagan immun javobning boshqa sinfiga tobora ko'proq qo'llanila boshlandi. Bularga antigen o'ziga xosligi hali aniq bo'lmagan tabiiy qotil (NK) hujayralarining kengayishi, germline-kodlangan retseptorlarni ifodalovchi NK hujayralarining kengayishi va boshqa tug'ma immun hujayralarining faollashtirilgan holatiga faollashishi, bu qisqa muddatli immun xotirani ta'minlaydi. Shu ma'noda adaptiv immunitet "faollashgan holat" yoki "geterostaz" tushunchalariga yaqinroq bo'lib, shu bilan atrof-muhit o'zgarishlariga "moslashish" fiziologik ma'nosiga qaytadi. Oddiy qilib aytganda, bugungi kunda u deyarli biologik moslashuvning sinonimi hisoblanadi.
