1.2 Понятие обратной связи. Виды обратных связей.1

Обратная связь – это реакция, отзыв, отклик на какое-либо действие или событие. Это процесс, который демонстрирует человеку, как результат воздействия на систему влияет на параметры и протекание процессов в изучаемой системе. Обратная связь дает людям возможность контролировать и анализировать состояние системы и вносить изменения в процессы управления ею.

Рис. 1. Схема управления с помощью обратной связи.

Различают положительную и отрицательную обратные связи. Их роль различна. Отрицательные обратные связи помогают обеспечивать состояние стабильности систем. Положительные обратные связи усиливают отклонения процессов от стабильного идеала. Рассмотрим их чуть подробнее.

При определенном отклонении от нормы во время проходящих процессах объект может реагировать на отклонения двояко, то есть сводить отклонения к минимуму с помощью отрицательной обратной связи или усиливать реакцию с помощью положительной обратной связи.

В качестве примера отрицательной обратной связи можно привести рост популяции мышей, это приводит к росту популяции лис, которые питаются мышами. Лисы начинают более интенсивно поглощать грызунов, тем самым снижая их популяцию. Мы наблюдаем колебание численности грызунов и хищников в определенных границах.

Таким образом, отрицательная обратная связь помогает поддерживать стабильное состояние системы, делает систему устойчивой.

Положительная обратная связь – связь, нарушающая устойчивость системы, то есть в случае изменения определенных параметров, положительная связь используется для еще большего отклонения параметров от нормы.

Чтобы легче понять суть обратной связи отрицательной и положительной, можно рассмотреть пример с котелком. Котелок с водой, который висит над огнем, кипит и вода выплескивается из него на угли, из-за этого огонь гаснет и вода остывает (отрицательная обратная связь).

Котелок с маслом кипит над огнем, когда масло закипает и выплескивается, пламя разгорается лишь сильней (положительная обратная связь) .

1.3. Обратная связь в биологических системах

Попробуем рассмотреть обратную связь в биологических системах. В данной работе, мы возьмем человека, как биологическую систему. Гомеостаз (относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций биологического организма) будет поддерживаться в организме за счет обратных связей. Рассмотрим конкретные примеры применения положительной обратной связи и отрицательной обратной связи.

 Отрицательная обратная связь намного чаще встречается в организме и служит для поддержания гомеостаза. Одним из примеров может являться процесс терморегуляции. При изменении температуры тела рецепторы в коже и в гипоталамусе регистрируют изменения и посылают сигнал из мозга, данный сигнал вызывает ответ - повышение температуры при этом расширяются сосуды кровеносные, и кровообращение увеличивается, так происходит до тех пор, пока гипоталамус не получает сигнал о том, что достигнут необходимый результат. Понижение температуры тела, в этом случае сосуды сужаются и происходит испарение жидкости с поверхности тела, и тело охлаждается.

Положительная обратная связь – дестабилизирующая связь, действует для организма, нарушая его гомеостаз, переводя его в новое состояние. В некоторых случаях она может играть отрицательную роль, например, усиливая работу сердца при быстрой кровопотере. Но существует и полезное воздействие во время процесса свертывания активируются ферменты. Эти ферменты активируются, и постепенно происходит свертывание крови. Данный процесс происходит, пока не произойдет свертывание крови. Перейдем к рассмотрению функциональных систем и роли обратной связи в них, для этого познакомимся с теорией, созданной русским физиологом П.К. Анохиным в середине ХХ века.