Feedback, Tipos de retroalimentación, Aplicaciones

La regeneración es un proceso en el cual la información sobre el pasado o el presente influye sobre el mismo fenómeno en el presente o futuro. Como parte de una cadena de causa y efecto que forma un circuito o bucle, se dice que el evento para "retroalimentar" en sí mismo.

Ramaprasad retroalimentación define generalmente como "información acerca de la distancia entre el nivel real y el nivel de referencia de un parámetro del sistema que se utiliza para alterar la brecha de alguna manera", haciendo hincapié en que la información por sí misma no es la retroalimentación menos que se convierta en acción.

La regeneración es también sinónimo de:

  • Señal de realimentación - la medición del nivel real del parámetro de interés.
  • Mecanismo Comentarios - la acción o medios utilizados para modificar posteriormente la brecha.
  • Circuito de realimentación - el camino causal completa que va desde la detección inicial de la diferencia con la consiguiente modificación de la brecha.

Mecanismos de autorregulación han existido desde la antigüedad, y la idea de la retroalimentación habían comenzado a entrar en la teoría económica en Gran Bretaña en el siglo XVIII, pero no fue en ese momento reconocido como una abstracción universal y así que no tienen un nombre.

La frase verbal "para retroalimentar", en el sentido de volver a una posición anterior en un proceso mecánico, estaba en uso en los EE.UU. por la década de 1860, y en 1909, el premio Nobel Karl Ferdinand Braun utilizó el término "feed-back" como sustantivo para referirse al acoplamiento entre los componentes de un circuito electrónico.

A finales de 1912, los investigadores que utilizan amplificadores electrónicos tempranos habían descubierto que el acoplamiento deliberadamente parte de la señal de salida al circuito de entrada impulsará la ampliación, sino que también causan la audión a gritar o cantar. Esta acción de la realimentación de la señal de salida a entrada dio lugar a la utilización del término "retroalimentación" como una palabra distinta por 1920.

Ha habido en los últimos años cierta controversia en cuanto a la mejor definición de la retroalimentación. Según Ashby, los matemáticos y teóricos interesados en los principios de los mecanismos de retroalimentación prefieren la definición de "circularidad de la acción", que mantiene la teoría simple y consistente. Para aquellos con objetivos más prácticos, la retroalimentación debe ser un efecto deliberado a través de alguna conexión más tangible.

 "Objeto de la definición del matemático, señalando que esto obligaría a decir que la retroalimentación estuvo presente en el péndulo ordinaria ... entre su posición y su momento - una" retroalimentación "que, desde el punto de vista práctico, es algo místico . A lo que el matemático replica que si el voto se considerará presente sólo cuando hay un hilo real o valor para representar, entonces la teoría se convierte en caótica y llena de cosas irrelevantes ".

Tipos de retroalimentación

 Artículo principal: retroalimentación negativa y la regeneración positiva

Feedback suele dividirse en dos tipos - generalmente llamados positivos y negativos. Los términos pueden ser aplicados en dos contextos:

  • el contexto de la brecha entre los valores de referencia y reales de un parámetro, en función de si la brecha se está ensanchando o estrechando.
  • el contexto de la acción o efecto que altera la brecha, en función de si tiene una connotación emocional feliz o infeliz al destinatario u observador.
  • Los dos contextos pueden causar confusión, tales como cuando se utiliza un incentivo para impulsar un rendimiento deficiente. Refiriéndose al contexto 1, algunos autores utilizan términos alternativos, en sustitución de "positivo/negativo" con self-reinforcing/self-correcting, reforzando/equilibrio, discrepancy-enhancing/discrepancy-reducing o regenerativo/degenerativo respectivamente. Y dentro del contexto 2, algunos autores abogan por describir la acción o efecto de refuerzo positivo/negativo en lugar de retroalimentación. Sin embargo, incluso dentro de un único contexto un ejemplo de retroalimentación puede ser llamado ya sea positivo o negativo, dependiendo de cómo se miden o se hace referencia valores. Esta confusión puede surgir porque la regeneración se puede utilizar para los propósitos ya sea informativos o de motivación, y tiene a menudo tanto un cualitativa y un componente cuantitativo. Como Connellan y Zemke ponen:

     "Retroalimentación cuantitativa nos dice cuánto y cuántos. Retroalimentación cualitativa nos dice lo bueno, malo o indiferente."

    Los términos "positivo/negativo" se aplicó por primera vez a los comentarios antes de la Segunda Guerra Mundial. La idea de retroalimentación positiva ya era corriente en la década de 1920 con la introducción del circuito regenerativo. Friis Jensen y describe la regeneración en un conjunto de amplificadores electrónicos como un caso en el que la acción de "feed-back" es positivo, en contraste con la acción de retroalimentación negativa, que se mencionan sólo de pasada. Harold Stephen Black clásicos 1934 de papel primero detalla el uso de la retroalimentación negativa de los amplificadores electrónicos. De acuerdo con Negro:

     "Positivo feed-back aumenta la ganancia del amplificador, retroalimentación negativa reduce."

    Según Mindell confusión en los términos que surgió poco después de esto:

     "... Y Friis Jensen habían hecho el mismo Negro distinción utilizada entre" positivo feed-back "y" retroalimentación negativa ", basada no en el signo de la propia información sino en su efecto sobre la ganancia de los amplificadores. Por el contrario, Nyquist y Bode, cuando se construyó el Blacks trabajo, se refirió a los comentarios negativos como que con el signo cambiado. Negro tuvo problemas para convencer a los demás de la utilidad de su invención, en parte debido a la confusión existente sobre los asuntos básicos de la definición ".

    Incluso antes de los términos que se están aplicando, James Clerk Maxwell había descrito varios tipos de "movimientos componentes" relacionados con los reguladores centrífugos utilizados en las máquinas de vapor, distinguiendo entre los que conducen a un incremento continuo de la perturbación o la amplitud de la oscilación, y aquellos que conducen a una disminución de la misma.

    Aplicaciones

    Biología

    En los sistemas biológicos, como los organismos, ecosistemas o la biosfera, la mayoría de los parámetros deben mantenerse bajo control dentro de un rango estrecho alrededor de un cierto nivel óptimo bajo ciertas condiciones ambientales. La desviación del valor óptimo del parámetro controlado puede ser resultado de los cambios en los entornos internos y externos. Un cambio de algunas de las condiciones ambientales puede también requerir que el cambio de gama para cambiar para que el sistema funcione. El valor del parámetro a mantener es registrado por un sistema de recepción y transportada a un módulo de regulación a través de un canal de información. Un ejemplo de esto es oscilaciones de insulina.

    Los sistemas biológicos contienen muchos tipos de circuitos reguladores, tanto positivos como negativos. Al igual que en otros contextos, positivo y negativo no implica consecuencias de las votaciones tienen buena o mala efecto final. Un bucle de realimentación negativa es uno que tiende a reducir la velocidad de un proceso, mientras que el bucle de realimentación positiva que tiende a acelerar. Las neuronas espejo son parte de un sistema de retroalimentación social cuando una acción observada es "reflejada" por el cerebro - como una acción de auto-realizado.

    Esta información también es fundamental para el funcionamiento de los genes y las redes reguladoras de genes. Represor y proteínas activadoras se utilizan para crear operones genéticos, que fueron identificados por Francois Jacob y Jacques Monod en 1961 como bucles de retroalimentación. Estos bucles de retroalimentación pueden ser positivos o negativos.

    En una escala mayor, la retroalimentación puede tener un efecto estabilizador en las poblaciones animales, incluso cuando profundamente afectada por los cambios externos, aunque el tiempo se queda en respuesta retroalimentación puede dar lugar a ciclos depredador-presa.

    En cimología, retroalimentación sirve como la regulación de la actividad de una enzima por su producto directo o metabolito abajo en la ruta metabólica.

    Hipotálamo-hipofisario-adrenal y gonadal está controlado en gran parte por los comentarios positivos y negativos, muchos de los cuales aún se desconoce.

    En la psicología, el cuerpo recibe un estímulo del entorno o internamente, que provoca la liberación de hormonas. La liberación de hormonas entonces puede causar más de esas hormonas para ser puestos en libertad, provocando un bucle de retroalimentación positiva. Este ciclo también se encuentra en ciertos comportamientos. Por ejemplo, "loops vergüenza" se presentan en personas que se sonrojan con facilidad. Cuando se dan cuenta de que son rubor, se vuelven aún más avergonzado, que conduce a más ruborizada, y así sucesivamente.

    La ciencia del clima

    El sistema climático se caracteriza por fuertes lazos de retroalimentación positivos y negativos entre los procesos que afectan al estado de la atmósfera, el océano y la tierra. Un ejemplo simple es el bucle de retroalimentación positiva de hielo-albedo de la nieve de fusión mediante el cual expone un terreno más oscuro, que a su vez absorbe el calor y causa más para derretir la nieve.

    La teoría de control

    Feedback se utiliza ampliamente en la teoría de control, utilizando una variedad de métodos, incluyendo espacio de estado, realimentación de estado completo, y así sucesivamente. Tenga en cuenta que en el contexto de la teoría de control, "retroalimentación" Tradicionalmente se asume que especificar "retroalimentación negativa".

     Más información: controlador PID

    El controlador de propósito general más común el uso de un mecanismo de retroalimentación de bucle de control es un controlador proporcional-integral-derivativo. Heurísticamente, los términos de un controlador PID pueden ser interpretados como correspondientes a tiempo: el término proporcional depende de la presencia de errores, el término integral en la acumulación de los errores del pasado, y el término derivado es una predicción de error futuro, a día actual de cambio.

    Ingeniería mecánica

    En la antigüedad, se utilizó la válvula de flotador para regular el flujo de agua en los relojes de agua griegos y romanos; válvulas de flotador similares se utilizan para regular el combustible en un carburador y también se utilizan para regular el nivel de agua del tanque en el inodoro.

    El inventor holandés Cornelio Drebbel construyó termostatos para controlar la temperatura de las incubadoras de pollo y hornos químicos. En 1745, el molino de viento se mejoró herrero Edmund Lee, quien añadió una cola de milano para mantener la cara del molino de viento apuntando hacia el viento. En 1787, Thomas Mead regula la velocidad de rotación de un molino de viento mediante el uso de un péndulo centrífuga para ajustar la distancia entre el bedstone y la piedra corredor.

    El uso del regulador centrífugo de James Watt en 1788 para regular la velocidad de la máquina de vapor fue un factor que conduce a la Revolución Industrial. Máquinas de vapor también utilizan válvulas de flotador y válvulas de liberación de presión como dispositivos de regulación mecánicos. Un análisis matemático del gobernador de Watt fue hecho por James Clerk Maxwell en 1868.

    El Great Eastern fue uno de los mayores barcos de vapor de la época y se emplea un timón de vapor, con mecanismo de retroalimentación diseñado en 1866 por J.McFarlane Gray. Joseph Farcot acuñó la palabra servo en 1873 para describir los sistemas de dirección de propulsión a vapor. Servos hidráulicos más tarde fueron utilizados para las armas de posición. Elmer Ambrose Sperry del Sperry Corporación diseñó el primer piloto en 1912 - Nicolas Minorsky publicó un análisis teórico de dirección automática buque en 1922 y describe el controlador PID.

    Motores de combustión interna de finales del siglo 20 empleados mecanismos de retroalimentación mecánicos como el avance de tiempo vacío, sino realimentación mecánica fue sustituido por los sistemas electrónicos de gestión del motor, una vez pequeños, robustos y potentes microcontroladores de un solo chip se hicieron asequibles.

    Ingeniería electrónica

    El uso de la retroalimentación está muy extendida en el diseño de los amplificadores electrónicos, osciladores, y elementos de circuitos lógicos. Sistemas de retroalimentación electrónicos también se utilizan muy comúnmente para controlar procesos físicos mecánicas, térmicas y de otro tipo.

    Si la señal se invierte en su camino alrededor del bucle de control, se dice que el sistema tenga retroalimentación negativa, de lo contrario, la retroalimentación se dice que es positivo. La retroalimentación negativa se introdujo deliberadamente a menudo para aumentar la estabilidad y la precisión de un sistema mediante la corrección de los cambios no deseados. Este esquema puede fallar si la entrada cambia más rápido que el sistema puede responder a ella. Cuando esto sucede, el retraso en la llegada de la señal de corrección puede dar lugar a una corrección, haciendo que la salida oscile o "caza". Aunque a menudo una consecuencia no deseada del comportamiento del sistema, este efecto se utiliza deliberadamente en los osciladores electrónicos.

    Harry Nyquist aportó el diagrama de Nyquist para evaluar la estabilidad de los sistemas de captación. Una evaluación más fácil, pero menos general, se basa en margen de ganancia y margen de fase utilizando diagramas de Bode. Diseñar para asegurar la estabilidad a menudo implica compensación de frecuencia, un método de compensación de ser dividir polo.

    Bucles de retroalimentación electrónicos se utilizan para controlar la salida de los dispositivos electrónicos, tales como amplificadores. Un bucle de realimentación se crea cuando la totalidad o una parte de la salida se realimenta a la entrada. Un dispositivo se dice que está operando en bucle abierto si se está empleando sin realimentación de la salida y de bucle cerrado si se utiliza retroalimentación.

     La retroalimentación negativa bucle Cuando la señal de salida realimentada está fuera de fase con la señal de entrada. Esto ocurre cuando la señal realimentada es en cualquier lugar desde 90 hasta 270 con respecto a la señal de entrada. La retroalimentación negativa se utiliza generalmente para corregir errores de salida o a una menor ganancia de salida del dispositivo a un nivel predeterminado. En los amplificadores de realimentación, esta corrección es generalmente para la reducción de la distorsión de forma de onda o de establecer un nivel de ganancia especificada. Una expresión general para la ganancia de un amplificador de realimentación negativa es el modelo de ganancia asintótica. La retroalimentación positiva bucles Cuando la señal realimentada está en fase con la señal de entrada. Bajo ciertas condiciones de ganancia, retroalimentación positiva refuerza la señal de entrada hasta el punto donde la salida del dispositivo oscila entre sus máximos y mínimos posibles estados. La retroalimentación positiva puede también introducir histéresis en un circuito. Esto puede hacer que el circuito que ignore las señales pequeñas y responder sólo a los grandes. A veces se utiliza para eliminar el ruido de una señal digital. En algunas circunstancias, la retroalimentación positiva puede causar un dispositivo para enganchar, es decir, para llegar a una condición en la cual la salida está bloqueada a su máximo o mínimo de estado.

    Los chillidos fuertes que a veces se produce en los sistemas de audio, sistemas de PA, y la música rock que se conoce como retroalimentación de audio. Si un micrófono está delante de un altavoz que se conecta a un sonido cerca del micrófono saldrá del altavoz, será recogido por el micrófono, y consigue volver a amplificar. Si la ganancia de bucle es suficiente, pitidos o chillando a la máxima potencia del amplificador es posible.

    Sistemas informáticos de ingeniería de software y

    Los circuitos de retroalimentación proporcionan mecanismos genéricos para el control del funcionamiento, mantenimiento y evolución de los sistemas informáticos y de software. Los ciclos de retroalimentación son modelos importantes en la ingeniería de software adaptativo, ya que definen el comportamiento de las interacciones entre los elementos de control sobre el proceso de adaptación, para garantizar las propiedades del sistema en tiempo de ejecución. Los circuitos de retroalimentación y los fundamentos de la teoría de control se ha aplicado con éxito en los sistemas de computación. En particular, se han aplicado a la elaboración de productos como el servidor Universal Database de IBM e IBM Tivoli. Desde una perspectiva de software, el bucle autonómica propuesto por los investigadores de IBM es otra valiosa contribución a la aplicación de los bucles de retroalimentación para el control de las propiedades dinámicas y el diseño y la evolución de los sistemas de software autonómicos.

    Ciencias sociales

    Un circuito de retroalimentación para controlar la conducta humana involucra cuatro etapas distintas.

  • Prueba. Un comportamiento debe ser medido, capturado, y almacena los datos.
  • Relevancia. La información debe ser transmitida a la persona, no en la forma de datos sin procesar en el que fue capturado, pero en un contexto que hace que sea emocionalmente resonante.
  • Consecuencia. La información debe iluminar una o más rutas por delante.
  • Acción. Debe haber un claro momento en que el individuo puede recalibrar un comportamiento, tomar una decisión y actuar. A continuación, se mide que la acción, y el bucle de realimentación puede ejecutarse una vez más, cada acción estimular nuevos comportamientos que el individuo pulgadas más cerca de sus objetivos.
  •  Retroalimentación reflexiva

    Un concepto sociológico que indica una asociación retroalimentación se crea dentro de una cierta relación con lo que el sujeto/objeto que proporciona un estímulo a un segundo sujeto/objeto, será en respuesta recibirá el estímulo problema. Este primer impulso se refleja una y otra y otra vez.

     Economía y finanzas

    El mercado de valores es un ejemplo de un sistema propenso a oscilatoria "caza", que se rige por la retroalimentación positiva y negativa como resultado de factores cognitivos y emocionales entre los participantes del mercado. Por ejemplo,

    • Cuando las acciones están subiendo, la creencia de que nuevos aumentos son probables da a los inversionistas un incentivo para comprar, pero el aumento del precio de las acciones, y el conocimiento que tiene que haber un pico después de que el mercado va a caer, termina por disuadir a los compradores.
    • Una vez que el mercado comienza a caer con regularidad, algunos inversionistas pueden esperar perder más días y se abstengan de comprar, pero otros pueden comprar porque las poblaciones se vuelven más y más de una ganga.

    George Soros utilizó la palabra reflexividad, para describir información en los mercados financieros y desarrolló una teoría de la inversión sobre la base de este principio.

    El modelo de equilibrio económico convencional de la oferta y la demanda sólo es compatible con retroalimentación negativa lineal ideal y fue duramente criticada por Paul Ormerod en su libro "La muerte de la economía", que, a su vez, fue criticada por los economistas tradicionales. Este libro forma parte de un cambio de perspectiva que los economistas comenzaron a reconocer que la teoría del caos aplicada a sistemas de retroalimentación no lineales incluyendo los mercados financieros.

     El desarrollo del sistema mundo

    El crecimiento hiperbólico de la población mundial observado hasta la década de 1970 recientemente se ha correlacionado con una retroalimentación no lineal de segundo orden positiva entre el crecimiento demográfico y el desarrollo tecnológico que puede ser escrito de la siguiente manera: el crecimiento tecnológico - aumento de la capacidad de carga de la tierra para las personas - el crecimiento demográfico - más gente - inventores más potenciales - aceleración del crecimiento tecnológico - el crecimiento acelerado de la capacidad de carga - el crecimiento más rápido de la población - aceleración del crecimiento del número de inventores potenciales - crecimiento tecnológico más rápido - por lo tanto, el crecimiento más rápido de la la capacidad de la Tierra para llevar a la gente, y así sucesivamente.

     Educación

    En la mayoría de las universidades, los profesores deciden los objetivos de aprendizaje y retroalimentación a los estudiantes. Los alumnos tienen diferentes concepciones de actividades e ideas preconcebidas acerca de la jerarquía en la enseñanza aprendizaje. Algunos pueden ver a los instructores como expertos en el tema y tomar a pecho la mayor parte de las cosas que dicen los instructores. Este es el objeto de estudio en el campo de la "retroalimentación formativa" o "evaluación formativa".

    Una aplicación distinta de la retroalimentación en la educación es el sistema de "mejora continua" de los planes de estudios de ingeniería supervisados por el Consejo de Acreditación de Ingeniería y Tecnología.

     Gobierno

    Ejemplos de retroalimentación en el gobierno son:

    • Sistema legal
    • Elecciones
    • Los medios de comunicación
    • Revolución
    • Encuestas

    Un mecanismo para alertar al supuesto remitente de un correo electrónico con información sobre el correo electrónico.

     En las organizaciones

    Como organización busca mejorar su desempeño, retroalimentación ayuda a hacer los ajustes necesarios. Feedback sirve de motivación para muchas personas en el lugar de trabajo. Cuando uno recibe retroalimentación negativa o positiva, deciden cómo van a aplicarlo a su trabajo. Joseph Folkman dice que para encontrar el mayor nivel de éxito en una organización, en colaboración con otras personas, una persona debe aprender a aceptar cualquier tipo de información, analizar de la manera más positiva posible, y lo utilizan para hacer aún más el impacto de decisiones futuras .

    Sterman hace que el punto de que el uso del término retroalimentación en las organizaciones a veces puede ser engañosa.

     En el lenguaje común el término "información" ha llegado a servir como un eufemismo para criticar a los demás, como en "el jefe me dio retroalimentación sobre mi presentación." Este uso de la información no es lo que queremos decir en la dinámica del sistema. Además, la "retroalimentación positiva" no quiere decir "alabanza" y "retroalimentación negativa" no significa "crítica". La retroalimentación positiva denota un proceso de auto-refuerzo, y el voto negativo denota una autocorrección uno. ... Decirle a alguien su opinión no constituye información a menos que actúen en sus sugerencias y por lo tanto conduce a revisar su vista.

    Ejemplos de información en las organizaciones: