Обратная связь (Feedback)

Представим систему как объект, имеющий некоторые входы и выходы для регулирования. Когда часть выходного воздействия системы или информация о результате воздействия направляется посредством некоторого физического канала на вход объекта, то в этом случае говорят об обратной связи.

Важность обратной связи для реализации успешного функционирования объекта в динамичной внешней среде трудно переоценить. В случае отсутствия обратной связи, для достижения цели управления некоторой системой пришлось бы заранее просчитать всевозможные ситуации, с которыми система может столкнуться и для них спроектировать реакции ответных действий, иначе говоря, создать некоторый алгоритм действий. Когда внешняя среда заметным образом реагирует на действия объекта и изменяет своё поведение, то без обратной связи управление с точки зрения достижения некоторой цели организовать не получится. Как пример, представьте семинар или тренинг, на котором бизнес – тренер лишен возможности видеть или слышать участников тренинга. Свою задачу по повышению компетенции слушателей без обратной связи он не выполнит.

А вот в случае наличия обратной связи можно реализовать достаточно простые механизмы поведения, которые её используют и прекрасно работают даже в сложной окружающей среде.

Обратная связь может быть отрицательной и положительной. Отрицательная обратная связь снижает величину выходного воздействия системы при ее нежелательном увеличении. Широко известным примером механической реализации отрицательной обратной связи является регулятор Уатта. Отрицательная обратная связь является обязательным компонентом любой системы, которая должна проявлять признаки равновесия или стабильности в динамичной окружающей среде.

Положительная обратная связь усиливает выходное воздействие системы, подтверждая усиление направлением части регулирующего воздействия на вход системы. Система, имеющая положительную обратную связь, очень быстро выходит из равновесного состояния при достижении управляющего воздействия свыше некоторого критичного порога, когда эта связь начинает проявляться. Если положительная обратная связь не имеет ограничений, т.е. не разрывается или не компенсируется на каком-либо уровне отрицательной обратной связью, то система неизбежно разрушается.

Может возникнуть вопрос, зачем тогда нужна положительная обратная связь? Во многих случаях очень нужна. Она используется, например, в технике, чтобы небольшим управляющим воздействием вызвать действие с большими затратами энергии. Управление рулем современных автомобилей как пример. В нервной системе животных слабые раздражения нейронов нервной сети приводят к мощной ответной [мышечной] реакции организма. Также еще одним известным примером из физиологии является эффект свертывания крови.

"Народное" название эффекта положительной обратной связи – замкнутый круг.

О важных понятиях для науки управления

Стаффорд Бир демонстрирует принцип действия обратной связи на модели регулятора Уатта

Опубликовано 14 февраля 2012

- 5 -