Обратная связь - Feedback

Для использования в других целях см. Обратная связь (значения).

Организационные сложные системы map.jpg
Комплексные системы
Темы
Цикл обратной связи, в котором все выходы процесса доступны в качестве причинных входов для этого процесса.

Обратная связь происходит, когда выходы системы направляются обратно как входы как часть цепь из причина и следствие который образует цепь или петлю.[1] Тогда можно сказать, что система Обратная связь в себя. С понятием причинно-следственной связи следует обращаться осторожно, когда оно применяется к системам обратной связи:

Простое причинное рассуждение о системе обратной связи затруднено, потому что первая система влияет на вторую, а вторая система влияет на первую, что приводит к круговому аргументу. Это усложняет рассуждение, основанное на причинно-следственных связях, и необходимо анализировать систему в целом.

— Карл Йохан Остром и Ричард М. Мюррей, Системы обратной связи: введение для ученых и инженеров[2]

История

Механизмы саморегулирования существовали с древних времен, и идея обратной связи начала входить экономическая теория в Британии к XVIII веку, но в то время она не была признана универсальной абстракцией и поэтому не имела названия.[3]

Первым известным устройством искусственной обратной связи был поплавковый клапан, для поддержания постоянного уровня воды, изобретенный в 270 г. до н.э. Александрия, Египет.[4] Это устройство иллюстрирует принцип обратной связи: низкий уровень воды открывает клапан, затем поднимающаяся вода обеспечивает обратную связь в системе, закрывая клапан при достижении необходимого уровня. Затем это повторяется по кругу при колебаниях уровня воды.[4]

Центробежные регуляторы использовались для регулирования расстояния и давления между жернова в ветряные мельницы с 17 века. В 1788 г. Джеймс Ватт разработал свой первый центробежный регулятор по предложению своего делового партнера Мэтью Бултон, для использования в Паровые двигатели их производства. Ранние паровые двигатели использовали чисто возвратно-поступательное движение, и использовались для перекачивания воды - приложение, которое могло допускать колебания рабочей скорости, но использование паровых двигателей для других приложений требовало более точного управления скоростью.

В 1868, Джеймс Клерк Максвелл написал знаменитую статью «О регуляторах», которая считается классической в ​​теории управления с обратной связью.[5] Это была знаменательная статья о теория управления и математика обратной связи.

Глагольная фраза ответить, в смысле возврата к более раннему положению в механическом процессе, использовалось в США к 1860-м годам,[6][7] а в 1909 г. - лауреат Нобелевской премии Карл Фердинанд Браун использовал термин "обратная связь" как существительное для обозначения (нежелательного) связь между компонентами Электронная схема.[8]

К концу 1912 года исследователи, использующие первые электронные усилители (Audions ) обнаружил, что преднамеренное возвращение части выходного сигнала во входную цепь приведет к увеличению усиления (через регенерация ), но также заставлял аудиторию выть или петь.[9] Это действие обратной связи сигнала с выхода на вход привело к использованию термина «обратная связь» как отдельного слова к 1920 году.[9]

На протяжении многих лет ведутся споры по поводу лучшего определения обратной связи. В соответствии с Эшби (1956) математики и теоретики, интересующиеся принципами механизмов обратной связи, предпочитают определение «цикличности действия», которое делает теорию простой и последовательной. Для тех, кто преследует более практические цели, обратная связь должна быть преднамеренным эффектом через более осязаемую связь.

[Практические экспериментаторы] возражают против определения математика, указывая, что это заставит их сказать, что в обычном маятнике присутствует обратная связь ... между его положением и его импульсом - «обратная связь», которая, с практической точки зрения, несколько мистический. На это математик возражает, что если обратную связь следует рассматривать как имеющуюся только тогда, когда есть реальный провод или нерв для ее представления, тогда теория становится хаотичной и пронизанной несоответствиями.[10](p54)

Сосредоточившись на использовании в теории управления, Рамапрасад (1983) определяет обратную связь в целом как «… информацию о разнице между фактическим и эталонным уровнем системного параметра», которая используется для «некоторого изменения разрыва». Он подчеркивает, что информация сама по себе не является обратной связью, если не переведена в действие.[11]

Типы

Положительные и отрицательные отзывы

Основные статьи: Негативный отзыв и Положительный отзыв
Поддержание желаемой производительности системы несмотря на помехи с помощью отрицательной обратной связи для уменьшения ошибки системы
Пример отрицательной обратной связи с целями
Пример положительной обратной связи

Положительная обратная связь: если сигнал, возвращаемый с выхода, находится в фазе с входным сигналом, обратная связь называется положительной обратной связью.

Отрицательная обратная связь: если возвращаемый сигнал имеет противоположную полярность или не совпадает по фазе на 180 ° относительно входного сигнала, обратная связь называется отрицательной обратной связью.

В качестве примера отрицательной обратной связи диаграмма может представлять круиз-контроль система в автомобиле, например, которая соответствует целевой скорости, такой как ограничение скорости. Управляемая система - это автомобиль; его входной сигнал включает в себя комбинированный крутящий момент двигателя и изменяющийся уклон дороги (возмущение). Скорость (состояние) автомобиля измеряется спидометр. Сигналом ошибки является отклонение скорости, измеренной спидометром, от целевой скорости (заданного значения). Эта измеренная ошибка интерпретируется контроллером для регулировки акселератора, управляя потоком топлива в двигатель (эффектор). Результирующее изменение крутящего момента двигателя, обратная связь, сочетается с крутящим моментом, создаваемым изменяющимся уклоном дороги, чтобы уменьшить погрешность в скорости, сводя к минимуму нарушение дороги.

Термины «положительный» и «отрицательный» впервые стали применяться к обратной связи до Второй мировой войны. Идея положительной обратной связи была актуальна уже в 1920-х годах с появлением регенеративный контур.[12] Фриис и Дженсен (1924) описали регенерацию в наборе электронных усилителей как случай, когда действие "обратной связи" положительное в отличие от действия отрицательной обратной связи, о котором они упоминают лишь вскользь.[13] Гарольд Стивен Блэк В классической статье 1934 года впервые подробно описывается использование отрицательной обратной связи в электронных усилителях. По словам Блэка:

Положительная обратная связь увеличивает коэффициент усиления усилителя, отрицательная обратная связь снижает его.[14]

По словам Минделла (2002), вскоре после этого возникла путаница в терминах:

... Фриис и Дженсен провели то же различие, которое использовал Блэк между «положительной обратной связью» и «отрицательной обратной связью», основываясь не на знаке самой обратной связи, а, скорее, на ее влиянии на коэффициент усиления усилителя. Напротив, Найквист и Боде, опираясь на работу Блэка, называли отрицательную обратную связь обратной. Блэку было трудно убедить других в полезности своего изобретения отчасти потому, что существовала путаница по основным вопросам определения.[12](p121)

Еще до применения условий Джеймс Клерк Максвелл описал несколько видов "движений компонентов", связанных с центробежные регуляторы используется в паровых двигателях, различая те, которые приводят к постоянному увеличивать в возмущении или амплитуде колебания, и те, которые приводят к снижаться того же самого.[15]

Терминология

Термины положительная и отрицательная обратная связь определяются по-разному в разных дисциплинах.

  1. изменение зазор между эталонным и фактическим значениями параметра, в зависимости от того, есть ли зазор расширение (положительный) или сужение (отрицательный).[11]
  2. то валентность из действие или же эффект который изменяет разрыв, в зависимости от того, есть ли у него счастливый (положительный) или несчастный (отрицательный) эмоциональный оттенок получателя или наблюдателя.[16]

Эти два определения могут вызвать путаницу, например, когда стимул (вознаграждение) используется для повышения низкой производительности (сокращения разрыва). Ссылаясь на определение 1, некоторые авторы используют альтернативные термины, заменяя позитивный негативный с самоподдерживающийся / самокорректирующийся,[17] усиление / балансировка,[18] увеличение несоответствия / уменьшение несоответствия[19] или же регенеративный / дегенеративный[20] соответственно. Что касается определения 2, некоторые авторы рекомендуют описывать действие или эффект как положительный / отрицательный. подкрепление или же наказание а не обратная связь.[11][21]Тем не менее, даже в рамках одной дисциплины пример обратной связи можно назвать положительной или отрицательной, в зависимости от того, как значения измеряются или используются.[22]

Эта путаница может возникнуть, потому что обратная связь может использоваться для любого информационный или же мотивационный целей, и часто имеет как качественный и количественный компонент. Как говорят Коннеллан и Земке (1993):

Количественный обратная связь говорит нам, сколько и сколько. Качественный обратная связь говорит нам, насколько хорошо, плохо или безразлично.[23](p102)

Ограничения отрицательной и положительной обратной связи

Хотя простые системы иногда можно описать как тот или иной тип, многие системы с контурами обратной связи не так просто обозначить как просто положительные или отрицательные, и это особенно верно, когда присутствует несколько контуров.

Когда соединены только две части, каждая из которых влияет на другую, свойства обратной связи дают важную и полезную информацию о свойствах целого. Но когда количество частей увеличивается даже до четырех, если каждая влияет на другие три, то через них можно проследить двадцать контуров; а знание свойств всех двадцати схем не дает полной информации о системе.[10](p54)

Другие виды обратной связи

В общем, системы обратной связи могут иметь много сигналов, возвращаемых обратно, и петля обратной связи часто содержит смеси положительной и отрицательной обратной связи, где положительная и отрицательная обратная связь могут доминировать на разных частотах или в разных точках пространства состояний системы.

Термин биполярная обратная связь был придуман для обозначения биологических систем, в которых системы положительной и отрицательной обратной связи могут взаимодействовать, при этом выход одной влияет на вход другой, и наоборот.[24]

Некоторые системы с обратной связью могут иметь очень сложное поведение, например: хаотическое поведение в нелинейных системах, в то время как другие имеют гораздо более предсказуемое поведение, например те, которые используются для создания и проектирования цифровых систем.

Обратная связь широко используется в цифровых системах. Например, двоичные счетчики и аналогичные устройства используют обратную связь, в которой текущее состояние и входы используются для вычисления нового состояния, которое затем возвращается и синхронизируется обратно в устройство для его обновления.

Приложения

Математика и динамические системы

Обратная связь может привести к невероятно сложному поведению. В Набор Мандельброта (черный) в непрерывно окрашенной среде наносится путем многократной передачи значений через простое уравнение и записи точек на воображаемой плоскости, которые не расходятся.
Основные статьи: Динамическая система, Теория хаоса, Край хаоса, и Теория управления

Используя свойства обратной связи, поведение системы может быть изменено в соответствии с потребностями приложения; системы могут быть стабильными, отзывчивыми или постоянными. Показано, что динамические системы с обратной связью адаптируются к край хаоса.[25]

Биология

Смотрите также: Гомеостаз и Аллостаз

В биологический такие системы как организмы, экосистемы, или биосфера, большинство параметров должны оставаться под контролем в узком диапазоне около определенного оптимального уровня при определенных условиях окружающей среды. Отклонение от оптимального значения контролируемого параметра может быть следствием изменений внутренней и внешней среды. Изменение некоторых условий окружающей среды также может потребовать изменения этого диапазона, чтобы система могла функционировать. Значение поддерживаемого параметра записывается системой приема и передается в модуль регулирования по информационному каналу. Примером этого является колебания инсулина.

Биологические системы содержат множество типов регуляторных контуров, как положительных, так и отрицательных. Как и в других контекстах, положительный и отрицательный не подразумевают, что обратная связь вызывает хороший или же Плохо последствия. Петля отрицательной обратной связи имеет тенденцию замедлять процесс, тогда как петля положительной обратной связи имеет тенденцию ускорять его. В зеркальные нейроны являются частью системы социальной обратной связи, когда наблюдаемое действие «отражается» мозгом - как действие, совершенное самим.

Целостность нормальной ткани сохраняется за счет обратных взаимодействий между различными типами клеток, опосредованных молекулами адгезии, и секретируемыми молекулами, которые действуют как медиаторы; отказ ключевых механизмов обратной связи при раке нарушает функцию тканей.[26]В поврежденной или инфицированной ткани медиаторы воспаления вызывают в клетках ответы обратной связи, которые изменяют экспрессию генов и изменяют группы молекул, экспрессируемых и секретируемых, включая молекулы, которые побуждают различные клетки взаимодействовать и восстанавливать структуру и функцию ткани. Этот тип обратной связи важен, поскольку он обеспечивает координацию иммунных реакций и восстановление после инфекций и травм. Во время рака ключевые элементы этой обратной связи не работают. Это нарушает функцию тканей и иммунитет.[27][28]

Механизмы обратной связи были впервые выяснены у бактерий, у которых питательное вещество вызывает изменения в некоторых их метаболических функциях.[29]Обратная связь также играет центральную роль в работе гены и сети регуляции генов. Репрессор (видеть Лак репрессор ) и активатор белки используются для создания генетических опероны, которые были идентифицированы Франсуа Жакоб и Жак Моно в 1961 году как петли обратной связи.[30] Эти петли обратной связи могут быть положительными (как в случае связывания между молекулой сахара и белками, которые импортируют сахар в бактериальную клетку) или отрицательными (как это часто бывает в метаболический потребление).

В более крупном масштабе обратная связь может оказывать стабилизирующее влияние на популяции животных, даже если на нее сильно влияют внешние изменения, хотя временные задержки в ответной реакции могут вызвать циклы хищник-жертва.[31]

В зимология обратная связь служит регулированием активности фермента его прямым продуктом (ами) или последующим метаболитом (ами) метаболического пути (см. Аллостерическая регуляция ).

В гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось в значительной степени контролируется положительными и отрицательными отзывами, большая часть которых до сих пор неизвестна.

В психология, тело получает стимул из окружающей среды или изнутри, который вызывает высвобождение гормоны. Затем высвобождение гормонов может вызвать высвобождение большего количества этих гормонов, вызывая петлю положительной обратной связи. Этот цикл также встречается в определенном поведении. Например, «петля стыда» возникает у людей, которые легко краснеют. Когда они понимают, что краснеют, они еще больше смущаются, что приводит к еще большему покраснению и так далее.[32]

Климатология

Основная статья: Обратная связь об изменении климата

Для климатической системы характерны сильные положительные и отрицательные петли обратной связи между процессами, влияющими на состояние атмосферы, океана и суши. Простой пример - положительная обратная связь ледяного альбедо петля, при которой тающий снег обнажает более темную почву (нижнюю альбедо ), который, в свою очередь, поглощает тепло и вызывает таяние большего количества снега.

Теория управления

Основная статья: Теория управления

Обратная связь широко используется в теории управления с использованием различных методов, включая пространство состояний (элементы управления), полная обратная связь, и так далее. Обратите внимание, что в контексте теории управления «обратная связь» традиционно подразумевает «отрицательную обратную связь».[33]

Дальнейшая информация: ПИД-регулятор

Самый распространенный универсальный контролер использование механизма обратной связи контура управления является пропорционально-интегральная производная (ПИД-регулятор). Эвристически параметры ПИД-регулятора можно интерпретировать как соответствующие времени: пропорциональный член зависит от настоящее время погрешность, интегральный член по накоплению прошлый ошибок, а производный член является предсказанием будущее ошибка, основанная на текущей скорости изменения.[34]

Образование

Для обратной связи в образовательном контексте см. корректирующая обратная связь.

Машиностроение

В древности поплавковый клапан использовался для регулирования потока воды в греческом и римском водяные часы; аналогичные поплавковые клапаны используются для регулирования топлива в карбюратор а также используется для регулирования уровня воды в баке в спустить унитаз.

Голландский изобретатель Корнелиус Дреббель (1572-1633) построил термостаты (c1620) для контроля температуры в инкубаторах для кур и химических печах. В 1745 году мельница была улучшена кузнецом Эдмундом Ли, который добавил веер чтобы лицевая сторона мельницы была направлена ​​против ветра. В 1787 г. Том Мид регулировал скорость вращения ветряной мельницы с помощью центробежный маятник для регулировки расстояния между основанием и направляющим камнем (т. е. для регулировки нагрузки).

Использование центробежный регулятор к Джеймс Ватт в 1788 г., чтобы регулировать скорость своего паровой двигатель был одним из факторов, приведших к Индустриальная революция. В паровых двигателях также используются поплавковые клапаны и клапаны сброса давления как устройства механического регулирования. А математический анализ губернатора Ватта сделал Джеймс Клерк Максвелл в 1868 г.[15]

В Грейт-Истерн был одним из крупнейших пароходов своего времени и использовал паровой руль с механизмом обратной связи, разработанный в 1866 г. Джон Макфарлейн Грей. Джозеф Фаркот придумал слово сервопривод в 1873 г. для описания систем рулевого управления с паровым приводом. Позднее для позиционирования орудий использовались гидравлические сервоприводы. Элмер Амброуз Сперри из Sperry Corporation разработал первый автопилот в 1912 г. Николас Минорский опубликовал теоретический анализ автоматического управления кораблем в 1922 году и описал ПИД-регулятор.[35]

В двигателях внутреннего сгорания конца 20 века использовались механизмы механической обратной связи, такие как опережение времени вакуума но механическую обратную связь заменили электронной системы управления двигателем когда-то маленький, прочный и мощный однокристальный микроконтроллеры стал доступным.

Электроинженерия

Самый простой вид усилителя обратной связи может быть представлен идеальная блок-схема состоит из односторонние элементы.[36]

Использование обратной связи широко распространено при разработке электронный компоненты, такие как усилители, генераторы, и с состоянием логическая схема такие элементы, как шлепки и счетчики. Электронные системы обратной связи также очень часто используются для управления механическими, тепловыми и другими физическими процессами.

Если сигнал инвертируется на пути к контуру управления, говорят, что система имеет негативный отзыв;[37] в противном случае говорят, что обратная связь положительный. Отрицательная обратная связь часто вводится намеренно, чтобы увеличить стабильность и точность системы за счет исправления или уменьшения влияния нежелательных изменений. Эта схема может выйти из строя, если входные данные изменяются быстрее, чем система может на это реагировать. Когда это происходит, запаздывание в поступлении корректирующего сигнала может привести к чрезмерной коррекции, в результате чего выходной сигнал колебаться или «охота».[38] Хотя этот эффект часто является нежелательным следствием поведения системы, он сознательно используется в электронных генераторах.

Гарри Найквист в Bell Labs получил Критерий устойчивости Найквиста для определения устойчивости систем обратной связи. Более простой, но менее общий метод - использовать Графики Боде разработан Хендрик Боде определить запас по усилению и запас по фазе. Дизайн, обеспечивающий стабильность, часто включает частотная компенсация контролировать расположение полюса усилителя.

Электронные контуры обратной связи используются для управления выходом электронный устройства, такие как усилители. Цикл обратной связи создается, когда весь выходной сигнал или его часть возвращается на вход. Говорят, что устройство работает открытый цикл если не используется обратная связь по выходу и замкнутый цикл если используется обратная связь.[39]

Когда два или более усилителя перекрестно связаны с использованием положительной обратной связи, могут возникнуть сложные поведения. Эти мультивибраторы широко используются и включают:

  • нестабильные схемы, которые действуют как генераторы
  • моностабильные схемы, которые можно перевести в состояние, которые через некоторое время вернутся в стабильное состояние
  • бистабильные схемы, которые имеют два стабильных состояния, между которыми можно переключаться

Негативный отзыв

Отрицательная обратная связь возникает, когда выходной сигнал с обратной связью имеет относительную фазу 180 ° по отношению к входному сигналу (перевернутый). Эту ситуацию иногда называют не в фазе, но этот термин также используется для обозначения других разделений фаз, например «90 ° вне фазы». Отрицательная обратная связь может использоваться для исправления ошибок вывода или снижения чувствительности системы к нежелательным колебаниям.[40] В усилителях с обратной связью эта коррекция обычно применяется для формы сигнала. искажение снижение[нужна цитата ] или установить указанный прирост уровень. Общее выражение для усиления усилителя с отрицательной обратной связью: модель асимптотического выигрыша.

Положительный отзыв

Положительная обратная связь возникает, когда сигнал обратной связи совпадает по фазе с входным сигналом. При определенных условиях усиления положительная обратная связь усиливает входной сигнал до точки, в которой выходной сигнал устройства колеблется между его максимальным и минимально возможным состояниями. Положительные отзывы могут также ввести гистерезис в цепь. Это может привести к тому, что схема будет игнорировать малые сигналы и реагировать только на большие. Иногда его используют для устранения шума из цифрового сигнала. При некоторых обстоятельствах положительная обратная связь может вызвать фиксацию устройства, то есть достижение состояния, при котором выход заблокирован в своем максимальном или минимальном состоянии. Этот факт очень широко используется в цифровой электронике для создания бистабильный схемы энергозависимого хранения информации.

Громкий визг, который иногда бывает в аудиосистемы, Системы PA, и рок музыка известны как звуковая обратная связь. Если микрофон находится перед громкоговорителем, к которому он подключен, звук, который улавливает микрофон, выходит из динамика, улавливается микрофоном и повторно усиливается. Если усиление контура Достаточно, возможен вой или визг на максимальной мощности усилителя.

Осциллятор

Популярный генератор релаксации операционного усилителя.

An электронный генератор является Электронная схема который производит периодический, колеблющийся электронный сигнал, часто синусоидальная волна или прямоугольная волна.[41][42] Осцилляторы конвертируют постоянный ток (DC) от источника питания к переменный ток сигнал. Они широко используются во многих электронных устройствах. Общие примеры сигналов, генерируемых генераторами, включают сигналы, передаваемые радио и телевизионные передатчики, тактовые сигналы, которые регулируют компьютеры и кварцевые часы, а также звуки, издаваемые электронными гудками и видеоигры.[41]

Осцилляторы часто характеризуются частота их выходного сигнала:

  • А низкочастотный генератор (LFO) - это электронный генератор, который генерирует частоту ниже ≈20 Гц. Этот термин обычно используется в области аудио. синтезаторы, чтобы отличить его от генератора звуковой частоты.
  • Звуковой осциллятор производит частоты в аудио диапазон от 16 Гц до 20 кГц.[42]
  • Генератор RF генерирует сигналы в радиочастота (RF) диапазон примерно от 100 кГц до 100 ГГц.[42]

Генераторы, предназначенные для производства мощного переменного тока на выходе из источника постоянного тока, обычно называются инверторы.

Существует два основных типа электронного генератора: линейный или гармонический осциллятор и нелинейный или релаксационный осциллятор.[42][43]

Защелки и шлепанцы

4-битный счетчик звонков с помощью Шлепанцы D-типа

Защелка или резкий поворот это схема который имеет два стабильных состояния и может использоваться для хранения информации о состоянии. Обычно они конструируются с использованием обратной связи, которая переключается между двумя плечами схемы, чтобы обеспечить состояние схемы. Схема может быть изменена с помощью сигналов, подаваемых на один или несколько управляющих входов, и будет иметь один или два выхода. Это основной элемент хранения в последовательная логика. Защелки и шлепанцы - фундаментальные строительные блоки цифровая электроника системы, используемые в компьютерах, коммуникациях и многих других типах систем.

Защелки и триггеры используются как элементы хранения данных. Такое хранилище данных можно использовать для хранения государственный, и такая схема описывается как последовательная логика. При использовании в конечный автомат, выход и следующее состояние зависят не только от текущего входа, но и от текущего состояния (и, следовательно, от предыдущих входов). Его также можно использовать для подсчета импульсов и для синхронизации входных сигналов с переменной синхронизацией с некоторым опорным сигналом синхронизации.

Вьетнамки могут быть как простыми (прозрачными или непрозрачными), так и синхронизированный (синхронный или запускаемый по фронту). Хотя термин триггер исторически относился как к простым, так и к синхронизированным схемам, в современном использовании обычно оставляют за собой термин резкий поворот исключительно для обсуждения тактовых схем; простые обычно называются защелки.[44][45]

Используя эту терминологию, защелка чувствительна к уровню, а триггер - к краю. То есть, когда защелка включена, она становится прозрачной, в то время как выходной сигнал триггера изменяется только при одном типе (положительный или отрицательный) фронта тактового сигнала.

Программного обеспечения

Циклы обратной связи предоставляют общие механизмы для управления работой, обслуживанием и развитием программного обеспечения и вычислительных систем.[46] Петли обратной связи являются важными моделями в разработке адаптивного программного обеспечения, поскольку они определяют поведение взаимодействий между элементами управления в процессе адаптации, чтобы гарантировать свойства системы во время выполнения. Петли обратной связи и основы теории управления успешно применяются в вычислительных системах.[47] В частности, они применялись при разработке таких продуктов, как Сервер универсальной базы данных IBM и IBM Tivoli. С точки зрения программного обеспечения автономный Цикл (MAPE, мониторинг, анализ, план, выполнение), предложенный исследователями IBM, является еще одним ценным вкладом в применение циклов обратной связи для управления динамическими свойствами, а также для проектирования и развития автономных программных систем.[48][49]

Разработка программного обеспечения

Основная статья: Обзор программного обеспечения

Дизайн пользовательского интерфейса

Основная статья: Дизайн пользовательского интерфейса

Обратная связь также является полезным принципом при проектировании. пользовательские интерфейсы.

Видео отзыв

Видео отзыв это видео эквивалент акустическая обратная связь. Он включает петлю между видеокамера вход и видеовыход, например, экран телевизора или же монитор. Направление камеры на дисплей создает сложное видеоизображение на основе обратной связи.[50]

Управление человеческими ресурсами

Основная статья: оценка производительности

Экономика и финансы

В фондовый рынок является примером система склонны к колебательной "охоте", управляемой положительной и отрицательной обратной связью, возникающей в результате когнитивные и эмоциональные факторы среди участников рынка. Например:

  • Когда акции растут (a бычий рынок ), уверенность в том, что дальнейший рост вероятен, дает инвесторам стимул покупать (положительная обратная связь - усиление роста, см. также пузырь фондового рынка и импульс инвестирования ); но повышенная цена акции, а знание что должен быть пик, после которого рынок падает, в конечном итоге отпугивает покупателей (отрицательная обратная связь - стабилизация роста).
  • Когда рынок начинает регулярно падать ( медвежий рынок ), некоторые инвесторы могут ожидать дальнейших убыточных дней и воздерживаться от покупок (положительная обратная связь - усиление падения), но другие могут покупать, потому что акции становятся все более выгодными (отрицательная обратная связь - стабилизация падения, см. также противоположное инвестирование ).

Джордж Сорос использовал слово рефлексивность, описать обратную связь на финансовых рынках и разработать вложение теория, основанная на этом принципе.

Обычный экономическое равновесие модель спрос и предложение поддерживает только идеальную линейную отрицательную обратную связь и подвергался резкой критике со стороны Пол Ормерод в его книге Смерть экономики, что, в свою очередь, подверглось критике со стороны традиционных экономистов. Эта книга была частью изменения точки зрения, поскольку экономисты начали осознавать, что теория хаоса применяется к нелинейным системам обратной связи, включая финансовые рынки.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Эндрю Форд (2010). «Глава 9: Информационная обратная связь и причинно-следственные диаграммы». Моделирование окружающей среды. Island Press. стр.99 ff. ISBN  9781610914253. В этой главе описывается причинно-следственные диаграммы изобразить информационную обратную связь при работе в системе. Слово причинный относится к причинно-следственным связям. Словопетля относится к замкнутой причинно-следственной цепочке, которая создает обратную связь.
  2. ^ Карл Йохан Остром; Ричард М. Мюррей (2008). «§1.1: Что такое обратная связь?». Системы обратной связи: введение для ученых и инженеров. Издательство Принстонского университета. п. 1. ISBN  9781400828739. Найдена онлайн-версия Вот.
  3. ^ Отто Майр (1989). Власть, свобода и автоматика в Европе раннего Нового времени. Издательство Университета Джона Хопкинса. ISBN  978-0-8018-3939-9.
  4. ^ а б Молони, Джулс (2011). Проектирование кинетики для архитектурных фасадов. Рутледж. ISBN  978-0415610346.
  5. ^ Максвелл, Джеймс Клерк (1868). «О губернаторах». Труды Лондонского королевского общества. 16: 270–283. Дои:10.1098 / rspl.1867.0055. JSTOR  112510.
  6. ^ «Раньше ... было необходимо реверсировать движение роликов, что заставляло материал перемещаться или возвращаться, ...»Х. Х. Коул, "Усовершенствование машин для гофрирования", Патент США 55,469 (1866). по состоянию на 23 марта 2012 г.
  7. ^ «Когда цапфа или шпиндель разрезается ... и каретка собирается вернуться назад, меняя секционную гайку или заусенец на валах винтов, оператор хватается за ручку ...» Дж. М. Джей, «Совершенствование машин для изготовления шпинделей вагонных осей», Патент США 47769 (1865). по состоянию на 23 марта 2012 г.
  8. ^ «... насколько это возможно, схема не имеет обратной связи с исследуемой системой».[1] Карл Фердинанд Браун, «Электрические колебания и беспроволочный телеграф», Нобелевская лекция, 11 декабря 1909 года. Проверено 19 марта 2012 года.
  9. ^ а б Стюарт Беннетт (1979). История техники управления, 1800–1930 гг.. Стивенидж; Нью-Йорк: Перегринус для Института инженеров-электриков. ISBN  978-0-906048-07-8. [2]
  10. ^ а б У. Росс Эшби (1957). Введение в кибернетику (PDF). Чепмен и Холл.
  11. ^ а б c Рамапрасад, Аркалгуд (1983). «Об определении обратной связи». Поведенческая наука. 28: 4–13. Дои:10.1002 / bs.3830280103.
  12. ^ а б Дэвид А. Минделл (2002). Между человеком и машиной: обратная связь, управление и вычисления до кибернетики. Балтимор, Мэриленд, США: Издательство Университета Джона Хопкинса. ISBN  9780801868955.
  13. ^ Фриис, Х.Т. и А.Г. Йенсен. "Высокочастотные усилители", Технический журнал Bell System 3 (апрель 1924 г.): 181–205.
  14. ^ H.S. Черный, «Стабилизированные усилители обратной связи», Электротехника, т. 53, стр. 114–120, январь 1934 г.
  15. ^ а б Максвелл, Джеймс Клерк (1868). «О губернаторах» (PDF). Труды Лондонского королевского общества. 16: 270–283. Дои:10.1098 / rspl.1867.0055. S2CID  51751195.
  16. ^ Герольд, Дэвид М. и Мартин М. Греллер. "Исследовательские заметки. ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ". Журнал Академии управления 20.1 (1977): 142-147.
  17. ^ Питер М. Сенге (1990). Пятая дисциплина: искусство и практика организации обучения. Нью-Йорк: Doubleday. п. 424. ISBN  978-0-385-26094-7.
  18. ^ Джон Д. Стерман, Бизнес-динамика: системное мышление и моделирование для сложного мира, Макгроу Хилл / Ирвин, 2000. ISBN  978-0-07-238915-9
  19. ^ Чарльз С. Карвер, Майкл Ф. Шайер: О саморегуляции поведения Издательство Кембриджского университета, 2001 г.
  20. ^ Герман Хаус и Ричард Б. Адлер, Теория схем линейных зашумленных сетей, MIT Press, 1959 г.
  21. ^ Б.Ф. Скиннер, Экспериментальный анализ поведения, Американский ученый, Vol. 45, No. 4 (СЕНТЯБРЬ 1957), стр. 343-371.
  22. ^ «Однако после тщательного изучения статистических свойств структурных уравнений члены комитета убедились, что можно иметь значительную петлю положительной обратной связи при использовании стандартизованных оценок и отрицательную петлю при использовании реальных оценок». Ральф Л. Левин , Хирам Э. Фицджеральд. Анализ динамических психологических систем: методы и приложения, ISBN  978-0306437465 (1992) стр.123
  23. ^ Томас К. Коннеллан и Рон Земке, «Поддерживающая работа, выбивающая ваши носки», AMACOM, 1 июля 1993 г. ISBN  0-8144-7824-7
  24. ^ Альта Смит; Артуро О'Бирн (2011). «Биполярная обратная связь». Введение в биорегуляторную медицину. Тиме. п. 6. ISBN  9783131469717.
  25. ^ Wotherspoon, T .; Хублер, А. (2009). «Адаптация к краю хаоса со случайной вейвлет-обратной связью». J. Phys. Chem. А. 113 (1): 19–22. Bibcode:2009JPCA..113 ... 19 Вт. Дои:10.1021 / jp804420g. PMID  19072712.
  26. ^ Vlahopoulos, SA; Cen, O; Hengen, N; Agan, J; Moschovi, M; Critselis, E; Адамаки, М; Bacopoulou, F; Copland, JA; Болдог, я; Карин, М; Chrousos, GP (20 июня 2015 г.). «Динамический аберрантный NF-κB стимулирует онкогенез: новая модель, охватывающая микросреду». Отзывы о цитокинах и факторах роста. 26 (4): 389–403. Дои:10.1016 / j.cytogfr.2015.06.001. ЧВК  4526340. PMID  26119834.
  27. ^ Влахопулос, С.А. (август 2017 г.). «Аберрантный контроль NF-κB при раке разрешает транскрипционную и фенотипическую пластичность, сокращая зависимость от ткани хозяина: молекулярный режим». Биология и медицина рака. 14 (3): 254–270. Дои:10.20892 / j.issn.2095-3941.2017.0029. ЧВК  5570602. PMID  28884042.
  28. ^ Корнеев, К.В. Атретханы, КН; Друцкая М.С. Гривенников, С.И. Купраш, ДВ; Недоспасов С.А. (январь 2017 г.). «TLR-сигнализация и провоспалительные цитокины как драйверы онкогенеза». Цитокин. 89: 127–135. Дои:10.1016 / j.cyto.2016.01.021. PMID  26854213.
  29. ^ Санвал, Б. Д. (март 1970 г.). «Аллостерический контроль амфилболических путей у бактерий». Бактериол. Rev. 34 (1): 20–39. Дои:10.1128 / MMBR.34.1.20-39.1970. ЧВК  378347. PMID  4315011.
  30. ^ Джейкоб, Ф; Monod, J (июнь 1961 г.). «Генетические механизмы регуляции синтеза белков». Дж Мол Биол. 3 (3): 318–356. Дои:10.1016 / S0022-2836 (61) 80072-7. PMID  13718526.
  31. ^ К. С. Холлинг. «Устойчивость и устойчивость экологических систем». Ежегодный обзор экологии и систематики 4: 1-23. 1973 г.
  32. ^ Шефф, Томас (2 сентября 2009 г.). «Эмоциональный / относительный мир». Психология сегодня. Получено 10 июля 2013.
  33. ^ "В теории управления существует традиция, согласно которой петля отрицательной обратной связи в котором отрицательный знак включен в цикл обратной связи ... " А.И. Мис, "Динамика систем с обратной связью", Нью-Йорк: Дж. Вили, c1981. ISBN  0-471-27822-X. стр. 69
  34. ^ Араки, М., ПИД-регулирование (PDF)
  35. ^ Минорский, Николай (1922). «Курсовая устойчивость автоматически управляемых кузовов». J. Amer. СО военно-морских инженеров. 34 (2): 280–309. Дои:10.1111 / j.1559-3584.1922.tb04958.x.
  36. ^ Вай-Кай Чен (2005). «Глава 13: Общая теория обратной связи». Анализ схем и теория усилителя обратной связи. 423825181: CRC Press. С. 13–1. ISBN  9781420037272. [В практическом усилителе] прямой тракт не может быть строго односторонним, тракт обратной связи обычно двусторонний, а входные и выходные схемы связи часто бывают сложными.CS1 maint: location (связь)
  37. ^ Сантирам Кал (2009). Базовая электроника: устройства, схемы и основы информационных технологий. PHI Learning Pvt. ООО п. 191. ISBN  9788120319523. Если сигнал обратной связи уменьшает входной сигнал, т.е. он не совпадает по фазе с входным [сигналом], это называется отрицательной обратной связью.
  38. ^ С механическими устройствами охота может быть достаточно серьезной, чтобы разрушить устройство.
  39. ^ П. Горовиц и В. Хилл, Искусство электроники, Cambridge University Press (1980), Глава 3, относящаяся к операционным усилителям.
  40. ^ Для анализа десенсибилизации в изображенной системе см. С.К. Бхаттачарья (2011). «§5.3.1 Влияние обратной связи на изменение параметров». Линейные системы управления. Pearson Education India. С. 134–135. ISBN  9788131759523. Параметры системы ... могут различаться ... Основное преимущество использования обратной связи в системах управления - это снижение чувствительности системы к изменениям параметров.
  41. ^ а б Снелгроув, Мартин (2011). «Осциллятор». Энциклопедия науки и технологий МакГроу-Хилла, 10-е изд., Онлайн-сервис Science Access. Макгроу-Хилл. Архивировано из оригинал 19 июля 2013 г.. Получено 1 марта 2012.
  42. ^ а б c d Чаттопадхьяй, Д. (2006). Электроника (основы и приложения). New Age International. С. 224–225. ISBN  978-81-224-1780-7.
  43. ^ Гарг, Ракеш Кумар; Ашиш Диксит; Паван Ядав (2008). Базовая электроника. Брандмауэр Media. п. 280. ISBN  978-8131803028.
  44. ^ Волней А. Педрони (2008). Цифровая электроника и дизайн с VHDL. Морган Кауфманн. п. 329. ISBN  978-0-12-374270-4.
  45. ^ Защелки и Вьетнамки (EE 42/100, лекция 24 из Беркли) «... Иногда термины триггер и защелка используются как синонимы ...»
  46. ^ Х. Гизе; Ю. Брун; Дж. Д. М. Серугендо; К. Гацек; Х. Кинле; Х. Мюллер; М. Пеззе; М. Шоу (2009). «Инженерные самоадаптивные и самоуправляющиеся системы». Springer-Verlag.
  47. ^ Дж. Л. Хеллерштейн; Y. Diao; С. Парех; Д. М. Тилбери (2004). Управление вычислительными системами с обратной связью. Джон Вили и сыновья.
  48. ^ Дж. О. Кефхарт; Д. М. Чесс (2003). «Видение автономных вычислений».
  49. ^ Х. А. Мюллер; Х. М. Кинле и У. Стеге (2009). «Автономные вычисления: теперь вы это видите, а теперь - нет - проектирование и развитие автономных программных систем».
  50. ^ Хофштадтер, Дуглас (2007). Я странная петля. Нью-Йорк: Основные книги. п.67. ISBN  978-0-465-03079-8.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка