2) изменяет данные своего алгоритма функционирования с целью сохранения состояния
3) изменяет свою структуру с целью сохранения состояния при изменении внешних условий
4) не изменяет своего состояния ни при каких условиях
Адаптивной является система, способная самостоятельно приспосабливаться к изменению внешней среды или параметров объекта управления, чтобы сохранить либо восстановить заданное оптимальное состояние. Основой адаптации служит обратная связь: система получает информацию о текущем состоянии, сопоставляет её с целевыми показателями и корректирует параметры алгоритма управления и/или собственную структуру. Поэтому правильное определение включает оба возможных направления перестройки — алгоритмическое и структурное.
В медицинской кибернетике адаптивность реализуется, например, в замкнутых системах управления дозированием инсулина, режимами искусственной вентиляции лёгких или поддержанием гемодинамики. Такие системы учитывают меняющиеся физиологические параметры пациента и внешние воздействия, после чего изменяют управляющее воздействие для достижения оптимального результата. Формулировки, ограничивающие адаптацию только изменением алгоритма или только перестройкой структуры, неполны; простое сохранение состояния без учёта изменения условий и без коррекции управления адаптивностью не считается.
| Вид или признак системы | Механизм функционирования | Отличительная характеристика | Пример в медицине |
|---|---|---|---|
| Адаптивная система | Изменяет параметры алгоритма и/или структуру на основе информации об изменении условий | Сохраняет или достигает оптимального состояния при неопределённости и вариабельности среды | Замкнутая система управления инсулинотерапией по данным непрерывного мониторинга глюкозы |
| Параметрическая адаптация | Корректируются коэффициенты, пороги, скорости или другие параметры уже действующего алгоритма | Структура системы остаётся прежней, изменяется режим её работы | Изменение чувствительности регулятора вентилятора при изменении комплаенса лёгких |
| Структурная адаптация | Подключаются, отключаются или перестраиваются функциональные блоки системы | Изменяется состав либо взаимосвязь элементов управления | Переход аппарата ИВЛ на другой режим при появлении самостоятельного дыхания пациента |
| Саморегулируемая система | Поддерживает заданный показатель с помощью отрицательной обратной связи | Может быть адаптивной, если способна изменять алгоритм или структуру при изменении объекта | Регуляция температуры в инкубаторе по сигналу термодатчика |
| Неадаптивная система | Работает по фиксированному алгоритму и не изменяет его при изменении условий | Эффективность снижается при выходе ситуации за расчётный диапазон | Инфузионный насос с постоянной скоростью введения независимо от ответа пациента |
| Робастная система | Сохраняет работоспособность благодаря заранее заданной устойчивости к вариациям параметров | Приспосабливание не обязательно происходит за счёт перестройки системы в процессе работы | Мониторинг, сохраняющий точность измерения в допустимом диапазоне помех |
| Критерий оптимальности | Определяет, насколько текущее состояние соответствует заданной цели или функции качества | Позволяет отличить адаптацию к целевому состоянию от случайного изменения режима | Поддержание целевого уровня оксигенации при минимально необходимой FiO₂ |
Адаптивность особенно важна в медицинских системах, поскольку физиологические параметры пациента изменяются во времени и зависят от лечения, нагрузки и сопутствующих состояний. Для практической оценки адаптивной системы анализируют наличие датчиков, обратной связи, критерия оптимальности и механизма коррекции. Чем выше неопределённость объекта управления, тем важнее возможность перестройки не только параметров, но и структуры алгоритма. В клинических технологиях адаптация должна сочетаться с ограничениями безопасности, чтобы автоматическая коррекция не выходила за допустимые пределы.