主要な取り組み
- 正のフィードバックは、初期入力または刺激を増幅または強化し、システムを平衡状態から駆動し、指数関数的な成長または増幅を促進します。
- 負のフィードバックは、最初の入力または刺激に対抗または打ち消し、偏差を減らし、システムを元の状態または平衡に戻し、安定性を維持します。
- 正のフィードバックはシステムを不安定にする傾向があり、予測できない結果につながる可能性があります。 対照的に、負のフィードバックは安定性と制御を促進するため、生体の恒常性を維持し、さまざまな技術システムを制御するために不可欠です。
ポジティブフィードバックとは？
正のフィードバックは、システムの最初の変更が、元の変更を増幅または強化する追加の変更を引き起こすプロセスです。 つまり、システムの出力が入力としてシステムにフィードバックされ、さらに出力が増大するというフィードバックループです。
正のフィードバックの一般的な例は、マイクがスピーカーに近すぎることです。 マイクはスピーカーからの音を拾い、それが増幅されてスピーカーから送り返されます。 これにより、マイクが拾う音はさらに増幅され、音が歪むまでこのプロセスが続きます。
正のフィードバックは不安定性を伴い、システムに急速かつ劇的な変化をもたらす可能性があります。ただし、特定の状況では有益な効果をもたらすこともあります。たとえば、血液凝固では正のフィードバックが重要であり、最初の血栓形成がさらなる凝固反応のカスケードを引き起こし、最終的には安定した血栓が形成されます。
ネガティブフィードバックとは何ですか?
負のフィードバックとは、システムの最初の変更が、元の変更を打ち消す、または反対する追加の変更を引き起こすことです。 言い換えれば、システムの出力が入力としてシステムにフィードバックされ、出力が低減または減衰されるフィードバック ループです。
負のフィードバックの一般的な例は、部屋の温度を制御するサーモスタットです。 温度が設定値を超えると、サーモスタットは暖房システムをオフにする信号を送信し、温度を下げます。 温度が設定値を下回ると、サーモスタットは暖房システムに信号を送り、暖房システムをオンにし、温度を上げます。 このプロセスは、温度が設定値付近で安定するまで続きます。
負のフィードバックは、多くの生物学的システムの安定性と恒常性を維持するために重要です。 たとえば、インスリンとグルカゴンによる血糖値の調節は、高い血糖値が XNUMX つのホルモンの放出を刺激するという負のフィードバックによって制御されます。 対照的に、グルコースレベルが低いと、他のホルモンの放出が刺激されます。 これにより、血糖値を狭い範囲内に維持する、微調整されたフィードバック ループが実現します。
ポジティブフィードバックとネガティブフィードバックの違い
- 正のフィードバックはシステム内の元の変化を増幅または強化しますが、負のフィードバックは元の変化に対抗または弱めます。
- 正のフィードバックは不安定性または指数関数的な成長を生み出しますが、負のフィードバックは安定性または平衡を促進します。
- 正のフィードバックは暴走効果を引き起こす可能性がありますが、負のフィードバックはシステムの制御と調整を提供します。
- 正のフィードバックにはしきい値がなく、変化を増幅し続けることができますが、負のフィードバックには変化の程度を制限するしきい値があります。
- 正のフィードバックは、音の増幅や血液凝固カスケード プロセスで見られます。 対照的に、負のフィードバックは、サーモスタット、血糖調節、心拍数制御などのシステムに見られます。
正のフィードバックと負のフィードバックの比較
| 比較のパラメータ | 正のフィードバック | 負帰還 |
|---|---|---|
| システムダイナミクスにおける役割 | 平衡点付近でシステムを安定させます | 単純なシステムと複雑なシステムの両方で見られます |
| 時間スケール | 通常はより短い時間スケールで動作します | 通常はより長い時間スケールで動作します |
| 複雑 | 多くの場合、より複雑な非線形システムに関連する | システムの変動性を低減し、予測可能性を高めることができます。 |
| 変動性への影響 | 多様性への影響 | システムの変動性と予測不可能性が増大する可能性があります |
| 多様性への影響 | 特定の結果を拡大することで多様性を減らす可能性がある | 特定の結果に反対することで多様性を維持または増加できる |
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1631069102015330
- https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/01608061.2017.1423151
最終更新日 : 11 年 2023 月 XNUMX 日
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Sandeep Bhandari は、Thapar University (2006) でコンピューター工学の学士号を取得しています。 彼はテクノロジー分野で 20 年の経験があります。 彼は、データベース システム、コンピュータ ネットワーク、プログラミングなど、さまざまな技術分野に強い関心を持っています。 彼の詳細については、彼のウェブサイトで読むことができます バイオページ.
