Phản hồi tích cực và tiêu cực: Sự khác biệt và so sánh

Chìa khóa chính

1. Phản hồi tích cực khuếch đại hoặc củng cố đầu vào hoặc kích thích ban đầu, đẩy hệ thống khỏi trạng thái cân bằng và thúc đẩy tăng trưởng hoặc khuếch đại theo cấp số nhân.
2. Phản hồi tiêu cực chống lại hoặc chống lại đầu vào hoặc kích thích ban đầu, làm giảm sai lệch và đưa hệ thống trở lại trạng thái ban đầu hoặc trạng thái cân bằng, do đó duy trì sự ổn định.
3. Phản hồi tích cực có xu hướng làm mất ổn định hệ thống và có thể dẫn đến kết quả không thể đoán trước. Ngược lại, phản hồi tiêu cực thúc đẩy sự ổn định và kiểm soát, khiến nó trở nên cần thiết để duy trì cân bằng nội môi trong các sinh vật sống và điều chỉnh các hệ thống công nghệ khác nhau.

Phản hồi tích cực là gì?

Phản hồi tích cực là một quá trình trong đó thay đổi ban đầu trong một hệ thống dẫn đến những thay đổi bổ sung giúp khuếch đại hoặc củng cố thay đổi ban đầu. Nói cách khác, đó là một vòng phản hồi trong đó đầu ra của hệ thống được đưa trở lại hệ thống dưới dạng đầu vào, làm tăng đầu ra hơn nữa.

Một ví dụ phổ biến về phản hồi tích cực là micrô quá gần loa. Micrô thu âm thanh từ loa, sau đó được khuếch đại và gửi lại qua loa. Thao tác này sẽ khuếch đại âm thanh hơn nữa, được micrô thu và quá trình tiếp tục cho đến khi âm thanh bị biến dạng.

Phản hồi tích cực có liên quan đến sự mất ổn định và có thể dẫn đến những thay đổi nhanh chóng và mạnh mẽ trong hệ thống. Tuy nhiên, nó cũng có thể có tác dụng có lợi trong một số trường hợp nhất định. Ví dụ, phản hồi tích cực rất quan trọng trong quá trình đông máu, trong đó sự hình thành cục máu đông ban đầu sẽ kích hoạt một loạt các phản ứng đông máu tiếp theo mà cuối cùng dẫn đến sự hình thành cục máu đông ổn định.

Phản hồi tiêu cực là gì?

Phản hồi tiêu cực là khi một thay đổi ban đầu trong một hệ thống dẫn đến những thay đổi bổ sung chống lại hoặc chống lại thay đổi ban đầu. Nói cách khác, đó là một vòng phản hồi trong đó đầu ra của hệ thống được đưa trở lại hệ thống dưới dạng đầu vào, sau đó làm giảm hoặc giảm đầu ra.

Một ví dụ phổ biến về phản hồi tiêu cực là bộ điều nhiệt kiểm soát nhiệt độ của căn phòng. Khi nhiệt độ tăng trên điểm đặt, bộ điều nhiệt sẽ gửi tín hiệu đến hệ thống sưởi để tắt, giảm nhiệt độ. Khi nhiệt độ giảm xuống dưới điểm đặt, bộ điều nhiệt sẽ gửi tín hiệu đến hệ thống sưởi để bật, tăng nhiệt độ. Quá trình này tiếp tục cho đến khi nhiệt độ ổn định xung quanh điểm đặt.

Phản hồi tiêu cực rất quan trọng trong việc duy trì sự ổn định và cân bằng nội môi trong nhiều hệ thống sinh học. Ví dụ, việc điều chỉnh lượng đường trong máu bằng insulin và glucagon được kiểm soát bởi phản hồi tiêu cực, trong đó mức đường huyết cao kích thích giải phóng một loại hormone. Ngược lại, mức glucose thấp sẽ kích thích giải phóng loại hormone kia. Điều này dẫn đến một vòng phản hồi được tinh chỉnh để duy trì mức đường huyết trong một phạm vi hẹp.

Sự khác biệt giữa phản hồi tích cực và tiêu cực

1. Phản hồi tích cực khuếch đại hoặc củng cố sự thay đổi ban đầu trong một hệ thống, trong khi phản hồi tiêu cực chống lại hoặc làm giảm sự thay đổi ban đầu.
2. Phản hồi tích cực tạo ra sự không ổn định hoặc tăng trưởng theo cấp số nhân, trong khi phản hồi tiêu cực thúc đẩy sự ổn định hoặc trạng thái cân bằng.
3. Phản hồi tích cực có thể dẫn đến các hiệu ứng chạy trốn, trong khi phản hồi tiêu cực cung cấp sự kiểm soát và quy định trong một hệ thống.
4. Phản hồi tích cực không có ngưỡng và có thể tiếp tục khuếch đại các thay đổi, trong khi phản hồi tiêu cực có ngưỡng giới hạn mức độ thay đổi.
5. Phản hồi tích cực có thể được tìm thấy trong quá trình khuếch đại âm thanh hoặc quá trình đông máu. Ngược lại, phản hồi tiêu cực có thể được tìm thấy trong các hệ thống như máy điều nhiệt, điều chỉnh lượng đường trong máu hoặc kiểm soát nhịp tim.

So sánh giữa phản hồi tích cực và tiêu cực

Các thông số so sánh	Phản hồi tích cực	Phản hồi tiêu cực
Vai trò trong động lực hệ thống	Ổn định hệ xung quanh điểm cân bằng	Nó có thể được tìm thấy trong cả hệ thống đơn giản và phức tạp
Thang đo thời gian	Thường hoạt động trên thang thời gian ngắn hơn	Thường hoạt động trên quy mô thời gian dài hơn
phức tạp	Thường được liên kết với các hệ thống phi tuyến tính, phức tạp hơn	Nó có thể làm giảm tính biến thiên và thúc đẩy khả năng dự đoán trong một hệ thống
Ảnh hưởng đến sự thay đổi	Ảnh hưởng đến sự đa dạng	Nó có thể làm tăng tính biến đổi và không thể đoán trước trong một hệ thống
Ảnh hưởng đến sự đa dạng	Có thể làm giảm sự đa dạng bằng cách khuếch đại các kết quả nhất định	Có thể duy trì hoặc tăng cường sự đa dạng bằng cách chống lại các kết quả nhất định

dự án

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1631069102015330
2. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/01608061.2017.1423151

Cập nhật lần cuối: ngày 11 tháng 2023 năm XNUMX