Pozitív visszajelzés
Elektronikai szerkesztésben
A regeneratív áramköröket 1914-ben találták fel és szabadalmaztatták a nagyon gyenge rádiójelek erősítésére és vételére. Egyetlen tranzisztoros erősítő körüli gondosan szabályozott pozitív visszacsatolás 1000-szeresére vagy még többszörösére növelheti az erősítést. Ezért egy jel 20 000 vagy akár 100 000-szeresére is erősíthető egy olyan fokozatban, amelynek erősítése normális esetben csak 20-50-szeres lenne. Az ilyen nagyon nagy erősítéssel működő regeneratív erősítőkkel az a probléma, hogy könnyen instabillá válnak és oszcillálni kezdenek. A rádiósnak fel kell készülnie arra, hogy a jó vétel érdekében viszonylag folyamatosan módosítania kell a visszacsatolás mértékét. A modern rádióvevők a szuperheterodin felépítést használják, sokkal több erősítőfokozattal, de sokkal stabilabb működéssel és pozitív visszacsatolás nélkül.
A rezgést, amely a regeneratív rádióáramkörben kitörhet, az elektronikus oszcillátorokban használják ki. Hangolt áramkörök vagy piezoelektromos kristály (általában kvarc) alkalmazásával a pozitív visszacsatolással erősített jel lineáris és szinuszos marad. Számos konstrukció létezik ilyen harmonikus oszcillátorokra, köztük az Armstrong-oszcillátor, a Hartley-oszcillátor, a Colpitts-oszcillátor és a Wien-híd oszcillátor. Ezek mind pozitív visszacsatolást használnak az oszcillációk létrehozásához.
Sok elektronikus áramkör, különösen az erősítők, tartalmaznak negatív visszacsatolást. Ez csökkenti az erősítésüket, de javítja a linearitásukat, a bemeneti impedanciájukat, a kimeneti impedanciájukat és a sávszélességüket, és stabilizálja mindezen paramétereket, beleértve a zárt hurok erősítését is. Ezek a paraméterek kevésbé függenek magának az erősítő eszköznek a részleteitől, és jobban függenek a visszacsatoló alkatrészektől, amelyek kevésbé változnak a gyártási tolerancia, az életkor és a hőmérséklet függvényében. A pozitív és negatív visszacsatolás közötti különbség a váltakozó áramú jelek esetében a fázisban rejlik: ha a jel fázison kívül van visszatáplálva, a visszacsatolás negatív, ha pedig fázisban van, a visszacsatolás pozitív. A negatív visszacsatolást használó erősítőtervezők egyik problémája, hogy az áramkör egyes elemei fáziseltolódást vezetnek be a visszacsatolási útvonalban. Ha van olyan frekvencia (általában magas frekvencia), ahol a fáziseltolódás eléri a 180°-ot, akkor a tervezőnek biztosítania kell, hogy az erősítő erősítése ezen a frekvencián nagyon alacsony legyen (általában aluláteresztő szűréssel). Ha a hurokerősítés (az erősítő erősítésének és a pozitív visszacsatolás mértékének szorzata) bármely frekvencián nagyobb, mint egy, akkor az erősítő azon a frekvencián oszcillálni fog (Barkhausen-féle stabilitási kritérium). Az ilyen oszcillációkat néha parazita oszcillációknak nevezik. Egy erősítő, amely az egyik feltételrendszerben stabil, egy másikban parazita oszcillációba törhet. Ennek oka lehet a hőmérséklet, a tápfeszültség, az előlapi kezelőszervek beállítása, vagy akár egy személy vagy más vezető tárgy közelsége.
Az erősítők finoman oszcillálhatnak olyan módon, amelyet oszcilloszkóp nélkül nehéz észrevenni, vagy az oszcilláció olyan mértékű lehet, hogy csak egy nagyon torzított vagy egyáltalán nem szükséges jel jut át, vagy hogy károsodás következik be. Az alacsony frekvenciájú parazita oszcillációkat “motorcsónakozásnak” nevezik, mivel hasonlítanak az alacsony fordulatszámú kipufogó hangjára.
Néhány elterjedt digitális elektronikus áramkörben pozitív visszacsatolást alkalmaznak. Míg a normál egyszerű Boole logikai kapuk általában egyszerűen az erősítésre támaszkodnak, hogy a digitális jelfeszültségeket a köztes értékektől a Boole ‘0’ és ‘1’ értékek képviseletére szánt értékekre tolják, de sok összetettebb kapu visszacsatolást használ. Amikor egy bemeneti feszültség várhatóan analóg módon változik, de a későbbi digitális feldolgozáshoz éles küszöbértékekre van szükség, a Schmitt-trigger áramkör pozitív visszacsatolást használ annak biztosítására, hogy ha a bemeneti feszültség finoman kúszik a küszöbérték fölé, a kimenet okosan és gyorsan kényszerül az egyik logikai állapotból a másikba. A Schmitt-trigger pozitív visszacsatolásának egyik következménye, hogy ha a bemeneti feszültség ismét finoman lefelé mozog ugyanazon a küszöbérték felett, a pozitív visszacsatolás a kimenetet változatlanul ugyanabban az állapotban tartja. Ezt a hatást hiszterézisnek nevezik: a bemeneti feszültségnek egy másik, alacsonyabb küszöbértéket kell átlépnie ahhoz, hogy a kimenet “kioldódjon” és visszaálljon az eredeti digitális értékre. A pozitív visszacsatolás mértékének csökkentésével a hiszterézis szélessége csökkenthető, de teljesen nem szüntethető meg. A Schmitt-trigger bizonyos mértékig egy reteszelő áramkör.
Az elektronikus flip-flop, vagy “retesz”, vagy “bistabil multivibrátor” olyan áramkör, amely a magas pozitív visszacsatolás miatt nem stabil egy kiegyensúlyozott vagy köztes állapotban. Egy ilyen bistabil áramkör az alapja az egybites elektronikus memóriának. A flip-flop egy pár erősítőt, tranzisztort vagy logikai kaput használ, amelyek úgy vannak összekötve egymással, hogy a pozitív visszacsatolás a bemeneti jel eltávolítása után az áramkör állapotát a két nem kiegyensúlyozott stabil állapot egyikében tartja, amíg egy megfelelő alternatív jelet nem alkalmaznak az állapot megváltoztatására. A számítógépek véletlen hozzáférésű memóriája (RAM) ilyen módon készülhet, minden egyes memóriabithez egy-egy reteszelő áramkörrel.
A termikus elszabadulás azért fordul elő az elektronikus rendszerekben, mert az áramkör valamelyik eleme több áramot enged át, amikor melegebbé válik, majd minél melegebbé válik, annál több áramot enged át, ami tovább melegíti, és így még több áramot enged át. A hatások általában katasztrofálisak az adott eszközre nézve. Ha az eszközöket a maximális áramfelvételi kapacitásuk közelében kell használni, és bizonyos körülmények között lehetséges vagy valószínű a termikus elszabadulás, gondos tervezéssel általában javítás érhető el.
Audio- és videorendszereknél pozitív visszacsatolást lehet tapasztalni. Ha egy mikrofon felveszi az ugyanabban az áramkörben lévő hangszórók felerősített hangkimenetét, akkor a hangvisszacsatolás üvöltő és csikorgó hangjai (az erősítő maximális teljesítményének erejéig) hallhatók, mivel a pozitív visszacsatolás révén a véletlenszerű zaj újraerősödik, és a hangrendszer és a szoba jellemzői megszűrik.
Hang és élőzeneSzerkesztés
A hangvisszacsatolás (más néven akusztikus visszacsatolás, egyszerűen visszacsatolás vagy Larsen-effektus) a pozitív visszacsatolás egy speciális fajtája, amely akkor jön létre, amikor egy hanghurok létezik egy hangbemenet (például egy mikrofon vagy egy gitárhangszedő) és egy hangkimenet (például egy hangosan erősített hangszóró) között. Ebben a példában a mikrofon által fogadott jel felerősödik, és a hangszóróból kikerül. A hangszóróból érkező hangot ezután a mikrofon ismét fogadhatja, tovább erősítheti, majd a hangszórón keresztül ismét kiengedheti. A keletkező hang frekvenciáját a mikrofon, az erősítő és a hangszóró rezonanciafrekvenciái, a helyiség akusztikája, a mikrofon és a hangszóró irányított felvételi és kibocsátási mintázata, valamint a köztük lévő távolság határozza meg. Kisebb PA-rendszerek esetében a hang könnyen felismerhető hangos visításként vagy csikorgásként.
A visszhangot szinte mindig nemkívánatosnak tartják, ha az énekes vagy a nyilvános szónok mikrofonjánál jelentkezik egy hangosítási rendszert vagy PA-rendszert használó rendezvényen. A hangmérnökök különböző elektronikus eszközöket, például kiegyenlítőket és az 1990-es évek óta automatikus visszacsatolás-érzékelő eszközöket használnak, hogy megakadályozzák ezeket a nemkívánatos visító vagy csikorgó hangokat, amelyek rontják a közönség élvezeti értékét a rendezvényen. Másrészt az 1960-as évek óta a rockzenei együttesek elektromos gitárosai, akik hangos gitárerősítőket és torzító effekteket használnak, szándékosan hoznak létre gitár-visszacsatolást, hogy kívánatos zenei hatást érjenek el. A Beatles “I Feel Fine” című dala az egyik legkorábbi példa a visszacsatolásnak a könnyűzenében felvételi effektként való alkalmazására. A dal egyetlen, ütemes visszacsatolásos hanggal kezdődik, amelyet Lennon gitárjának A húrjának pengetésével állítanak elő. Olyan előadók, mint a Kinks és a Who már használták a visszacsatolást élőben, de Lennon büszke maradt arra, hogy a Beatles volt talán az első együttes, amely szándékosan tette fel a visszacsatolást bakelitre. Egyik utolsó interjújában azt mondta: “Kihívok bárkit, hogy találjon olyan lemezt – hacsak nem egy régi blueslemez 1922-ből -, amelyik ilyen módon használja a visszacsatolást.”
A hangvisszacsatolás elveit először Søren Absalon Larsen dán tudós fedezte fel. Nem a mikrofonok az egyetlen jelátalakítók, amelyek ki vannak téve ennek a hatásnak. A lemezjátszók hangszedő kazettái is képesek ugyanerre, általában a kb. 100 Hz alatti alacsony frekvenciatartományban, ami halk morajlásként jelentkezik. Jimi Hendrix újító volt abban, hogy gitárszólóiban szándékosan használta a gitár-visszacsatolást, hogy egyedi hanghatásokat hozzon létre. Ő segített kifejleszteni a hangvisszacsatolás kontrollált és zenei használatát az elektromos gitárjátékban, és később Brian May is híres képviselője volt a technikának.
VideoEdit
Hasonlóan, ha egy videokamerát egy monitor képernyőjére irányítunk, amely a kamera saját jelét mutatja, akkor pozitív visszacsatolással ismétlődő minták alakulhatnak ki a képernyőn. Ezt a video-visszacsatolási hatást használták a Doctor Who című televíziós műsor első tíz sorozatának nyitójelenetében.
KapcsolókSzerkesztés
Az elektromos kapcsolókban, beleértve a bimetálcsíkon alapuló termosztátokat is, a kapcsoló általában hiszterézissel rendelkezik a kapcsolási műveletben. Ezekben az esetekben a hiszterézist mechanikusan, egy billenőpontos mechanizmuson belüli pozitív visszacsatolással érik el. A pozitív visszacsatolás minimalizálja azt az időtartamot, ameddig a kapcsolás során az ívek keletkeznek, és az érintkezőket nyitott vagy zárt állapotban tartja.
A biológiában
A fiziológiábanSzerkesztés
A fiziológiában számos példát találhatunk a pozitív visszacsatolási rendszerekre.
- Az egyik példa a szüléskor meginduló összehúzódások, az úgynevezett Ferguson-reflex. Amikor összehúzódás következik be, az oxitocin nevű hormon idegi ingert vált ki, ami a hipotalamuszt több oxitocin termelésére serkenti, ami fokozza a méhösszehúzódásokat. Ennek eredményeképpen az összehúzódások amplitúdója és gyakorisága növekszik.(pp924-925)
- Egy másik példa a véralvadás folyamata. A kör akkor indul be, amikor a sérült szövet olyan jelző vegyi anyagokat szabadít fel, amelyek aktiválják a vérlemezkéket a vérben. Egy aktivált vérlemezke olyan vegyi anyagokat szabadít fel, amelyek további vérlemezkéket aktiválnak, ami gyors kaszkádot és vérrögképződést okoz.(pp392-394)
- A szoptatás is tartalmaz pozitív visszacsatolást, mivel ahogy a baba szopja a mellbimbót, idegi válasz érkezik a gerincvelőbe és fel az agy hipotalamuszába, ami aztán az agyalapi mirigyet több prolaktin termelésére ösztönzi, hogy több tejet termeljen.(926. o.)
- A menstruációs ciklus tüszőfázisában az ösztrogénszint megugrása peteérést okoz.(907. o.)
- Az idegi jelek keletkezése egy másik példa, amikor egy idegrost membránjában a nátriumionok nátriumcsatornákon keresztül enyhe szivárgást okoznak, ami a membránpotenciál változását eredményezi, ami viszont a csatornák további nyitását okozza, és így tovább (Hodgkin-ciklus). Tehát egy csekély kezdeti szivárgás a nátrium szivárgásának robbanását eredményezi, amely létrehozza az idegi akciós potenciált.(p59)
- A szív gerjesztés-összehúzódás kapcsolásában a szívizomzat intracelluláris kalciumionjainak növekedését a szarkoplazmatikus retikulum membránjában lévő ryanodin-receptorok érzékelik, amelyek pozitív visszacsatolású élettani válaszként kalciumot szállítanak ki a citoszolba.
A legtöbb esetben az ilyen visszacsatolási hurok olyan ellenjelek felszabadulásában csúcsosodik ki, amelyek elnyomják vagy megszakítják a hurkot. A szülési összehúzódások leállnak, amikor a baba kikerül az anya testéből. A vegyi anyagok lebontják a vérrögöt. A szoptatás leáll, amikor a baba már nem szoptat.
A génszabályozásbanSzerkesztés
A pozitív visszacsatolás jól tanulmányozott jelenség a génszabályozásban, ahol leggyakrabban a bistabilitással hozható összefüggésbe. Pozitív visszacsatolásról akkor beszélünk, amikor egy gén közvetlenül vagy közvetve egy kettős negatív visszacsatolási hurokon keresztül aktiválja magát. A génmérnökök egyszerű pozitív visszacsatolási hálózatokat építettek és teszteltek baktériumokban, hogy demonstrálják a bistabilitás fogalmát. A pozitív visszacsatolás klasszikus példája a lac operon az E. coli-ban. A pozitív visszacsatolás szerves szerepet játszik a sejtek differenciálódásában, a fejlődésben és a rák progressziójában, ezért a génszabályozásban a pozitív visszacsatolásnak jelentős élettani következményei lehetnek. A molekuláris dinamikában a pozitív visszacsatolással párosuló véletlenszerű mozgások érdekes hatásokat válthatnak ki, például fenotípusosan eltérő sejtek populációját hozhatják létre ugyanabból az anyasejtből. Ez azért történik, mert a pozitív visszacsatolás révén a zaj felerősödhet. Pozitív visszacsatolás a sejtek jelátvitelének más formáiban is előfordulhat, például az enzimkinetikában vagy a metabolikus útvonalakban.
Az evolúcióbiológiábanSzerkesztés
A pozitív visszacsatolási hurkokat a biológiai evolúcióban a változások dinamikájának egyes aspektusainak leírására használták. Például a makroszintről kiindulva Alfred J. Lotka (1945) azt állította, hogy a fajok evolúciója lényegében a szelekció kérdése volt, amely az energiaáramlásokat visszatáplálta, hogy egyre több és több energiát ragadjon meg az élő rendszerek számára. Az emberi szinten Richard D. Alexander (1989) azt javasolta, hogy az emberi csoportok közötti és az azokon belüli társadalmi verseny visszahat az intelligencia szelekciójára, így folyamatosan egyre kifinomultabb emberi intelligenciát hozva létre. Crespi (2004) számos más példát is tárgyalt az evolúció pozitív visszacsatolási hurkaira. Az evolúciós fegyverkezési versenyek analógiája további példákkal szolgál a pozitív visszacsatolásra a biológiai rendszerekben.
Kimutatták, hogy a biológiai sokféleség változásai a fanerozoikum során sokkal jobban korrelálnak a hiperbolikus modellel (amelyet széles körben használnak a demográfiában és a makroszociológiában), mint az exponenciális és logisztikus modellekkel (amelyeket hagyományosan a populációbiológiában használnak, és széles körben alkalmaznak a fosszilis biológiai sokféleségre is). Az utóbbi modellek azt sugallják, hogy a diverzitás változásait egy elsőrendű pozitív visszacsatolás (több ős, több leszármazott) és/vagy az erőforrás-korlátozásból eredő negatív visszacsatolás irányítja. A hiperbolikus modell másodrendű pozitív visszacsatolást feltételez. A világ népességnövekedésének hiperbolikus mintázata bizonyítottan (lásd alább) a népesség mérete és a technológiai növekedés üteme közötti másodrendű pozitív visszacsatolásból ered. A biológiai sokféleség növekedésének hiperbolikus jellege hasonlóan magyarázható a diverzitás és a közösségi struktúra komplexitása közötti pozitív visszacsatolással. Azt feltételezik, hogy a biológiai sokféleség és az emberi populáció görbéi közötti hasonlóság valószínűleg abból ered, hogy mindkettő a hiperbolikus trend (amelyet a pozitív visszacsatolás hoz létre) ciklikus és sztochasztikus dinamikával való interferenciájából származik.
ImmunrendszerSzerkesztés
A citokinvihar vagy hipercitokinémia egy potenciálisan végzetes immunreakció, amely a citokinek és az immunsejtek közötti pozitív visszacsatolásból áll, a különböző citokinek erősen megemelkedett szintjével. Normális immunműködésben a pozitív visszacsatolási hurkokat a B-limfociták működésének fokozására lehet felhasználni. Amikor egy B-sejt antitesteket köt egy antigénhez és aktiválódik, elkezd antitesteket felszabadítani és egy C3 nevű komplementfehérjét kiválasztani. Mind a C3, mind a B-sejt antitestjei képesek a kórokozóhoz kötődni, és amikor egy B-sejt antitestjei C3-mal kötődnek egy kórokozóhoz, az felgyorsítja a B-sejt több antitest és több C3 kiválasztását, így egy pozitív visszacsatolási hurok jön létre.
SejtpusztulásSzerkesztés
Az apoptózis a sejthalál kaszpáz által közvetített folyamata, amelynek célja a hosszú életű vagy sérült sejtek eltávolítása. Ennek a folyamatnak a kudarca olyan kiemelkedő állapotokban játszik szerepet, mint a rák vagy a Parkinson-kór. Az apoptotikus folyamat lényege a kaszpázok önaktiválása, amely egy pozitív visszacsatolási hurok segítségével modellezhető. Ez a pozitív visszacsatolás az effektor kaszpázok auto-aktiválását a köztes kaszpázok segítségével hajtja végre. Az apoptotikus útvonal többi részétől elkülönítve ez a pozitív visszacsatolás csak egyetlen stabil állandósult állapotot mutat, függetlenül az effektor kaszpáz köztes aktiválási lépéseinek számától. Ha ezt az alapfolyamatot a kaszpázok hatását gátlókkal és fokozókkal egészítik ki, ez a folyamat bistabilitást mutat, ezáltal modellezve a sejt élő és haldokló állapotát.
A pszichológiában
Winner (1996) a tehetséges gyermekeket pozitív visszacsatolási hurok által vezéreltnek írta le, amely magában foglalja a saját tanulási pályájuk meghatározását, az elégedettség visszacsatolását, ezáltal a tanulási céljaik további, magasabb szintre emelését és így tovább. Winner ezt a pozitív visszacsatolási hurkot “elsajátítási mániának” nevezte. Vandervert (2009a, 2009b) azt javasolta, hogy a csodagyerekek egy pozitív visszacsatolási hurokkal magyarázhatók a gondolkodás/teljesítmény munkamemóriában lévő kimenete között, amely aztán a kisagyba kerül, ahol áramvonalasodik, majd visszatáplálódik a munkamemóriába, így folyamatosan növeli a munkamemória mennyiségi és minőségi teljesítményét. Vandervert azt is állította, hogy ez a munkamemória/ kisagy pozitív visszacsatolási hurok felelős a nyelvi evolúcióért a munkamemóriában.
A közgazdaságtanbanSzerkesztés
Piacok társadalmi befolyássalSzerkesztés
A termékajánlások és a korábbi vásárlásokkal kapcsolatos információk bizonyítottan jelentősen befolyásolják a fogyasztók választását, legyen szó zene, film, könyv, technológiai és más típusú termékekről. A társadalmi befolyás gyakran előidézi a gazdagok gazdagabbá válnak jelenséget (Máté-hatás), amikor a népszerű termékek hajlamosak még népszerűbbé válni.
Piaci dinamikaSzerkesztés
A Soros György által kidolgozott reflexivitás elmélet szerint az árváltozásokat egy pozitív visszacsatolási folyamat hajtja, amelynek során a befektetők elvárásait befolyásolják az ármozgások, így viselkedésük az adott irányú mozgást erősíti, amíg az fenntarthatatlanná nem válik, mire a visszacsatolás az ellenkező irányba tereli az árakat.
RendszerkockázatSzerkesztés
A rendszerkockázat az a kockázat, amelyet egy felerősödés, tőkeáttétel vagy pozitív visszacsatolási folyamat jelent egy rendszer számára. Ez általában ismeretlen, és bizonyos körülmények között ez a folyamat exponenciálisan felerősödhet, és gyorsan destruktív vagy kaotikus viselkedéshez vezethet. A Ponzi-séma jó példa a pozitív visszacsatolású rendszerre: az új befektetők pénzeszközeit szokatlanul magas hozamok kifizetésére használják, amelyek viszont újabb befektetőket vonzanak, ami gyors növekedést okoz az összeomlás felé. W. Brian Arthur is tanulmányozta és írta a pozitív visszacsatolást a gazdaságban (pl. W. Brian Arthur, 1990). Hyman Minsky elméletet javasolt arról, hogy bizonyos hitelbővítési gyakorlatok a piacgazdaságot “eltérést felerősítő rendszerré” tehetik, amely hirtelen összeomolhat, amit néha “Minsky-pillanatnak” neveznek.
Az egyszerű rendszerek, amelyek világosan elválasztják az inputokat az outputoktól, nem hajlamosak a rendszerkockázatra. Ez a kockázat annál valószínűbb, minél összetettebb a rendszer, mert még gondos stressztesztelési körülmények között is egyre nehezebb átlátni vagy elemezni a rendszerben lévő változók összes lehetséges kombinációját. Minél hatékonyabb egy összetett rendszer, annál valószínűbb, hogy hajlamos a rendszerkockázatokra, mivel már kis mértékű eltérés is elég a rendszer megzavarásához. Ezért a jól megtervezett komplex rendszerek általában rendelkeznek olyan beépített jellemzőkkel, amelyekkel elkerülhető ez az állapot, például egy kis súrlódással, vagy ellenállással, vagy tehetetlenséggel, vagy időkésleltetéssel, hogy a rendszeren belül szétválasszák a kimeneteket a bemenetektől. Ezek a tényezők hatástalanságot jelentenek, de szükségesek az instabilitás elkerülése érdekében.
A 2010-es Flash Crash incidenst a nagyfrekvenciás kereskedés (HFT) gyakorlatának tulajdonították, bár továbbra is vitatott, hogy a HFT valóban növeli-e a rendszerkockázatot.
Emberi népességnövekedésSzerkesztés
A mezőgazdaság és az emberi népesség pozitív visszacsatolási módban lévőnek tekinthető, ami azt jelenti, hogy az egyik növekvő intenzitással hajtja a másikat. Azt feltételezik, hogy ez a pozitív visszacsatolási rendszer valamikor katasztrófával fog véget érni, mivel a modern mezőgazdaság az összes könnyen hozzáférhető foszfátot elhasználja, és nagy hatékonyságú monokultúrákhoz folyamodik, amelyek érzékenyebbek a rendszerszintű kockázatokra.
A technológiai innováció és az emberi népesség hasonlóan tekinthető, és ezt ajánlották fel magyarázatként az emberi népesség múltbeli, látszólag hiperbolikus növekedésére, az egyszerűbb exponenciális növekedés helyett.Azt javasolják, hogy a növekedési ütem a népesség és a technológia közötti másodrendű pozitív visszacsatolás miatt gyorsul fel.(133-160. o.) A technológiai növekedés növeli a földterületek emberekkel szembeni teherbíró képességét, ami növekvő népességhez vezet, ez pedig további technológiai növekedést eredményez.(p146)
Előítéletek, társadalmi intézmények és szegénységSzerkesztés
Gunnar Myrdal leírta a növekvő egyenlőtlenségek és a szegénység ördögi körét, amelyet “körkörös kumulatív ok-okozati összefüggésként” ismerünk.
A meteorológiábanSzerkesztés
A szárazság pozitív visszacsatolás révén fokozódik. Az eső hiánya csökkenti a talaj nedvességtartalmát, ami elpusztítja a növényeket és/vagy arra készteti őket, hogy kevesebb vizet adjanak le a transzspiráció révén. Mindkét tényező korlátozza az evapotranszspirációt, azt a folyamatot, amelynek során a felszínről vízgőz kerül a légkörbe, és száraz port juttat a légkörbe, amely elnyeli a vizet. A kevesebb vízgőz alacsony harmatponti hőmérsékletet és hatékonyabb nappali felmelegedést jelent, ami csökkenti a felhőképződéshez vezető páratartalom esélyét a légkörben. Végül, felhők nélkül nem lehet eső, és a kör bezárul.
A klimatológiábanSzerkesztés
Az éghajlati “forcingok” az éghajlati rendszert a felmelegedés vagy a lehűlés irányába tolhatják, például az üvegházhatású gázok megnövekedett légköri koncentrációja felmelegedést okoz a felszínen. Az erőhatások az éghajlati rendszer külső tényezői, a visszacsatolások pedig a rendszer belső folyamatai. Egyes visszacsatolási mechanizmusok az éghajlati rendszer többi részétől viszonylag elszigetelten működnek, míg mások szorosan összekapcsolódnak. Az erőhatások, a visszacsatolások és az éghajlati rendszer dinamikája határozzák meg, hogy mennyire és milyen gyorsan változik az éghajlat. A globális felmelegedés fő pozitív visszacsatolása az a tendencia, hogy a felmelegedés növeli a légkörben lévő vízgőz mennyiségét, ami viszont további felmelegedéshez vezet. A fő negatív visszacsatolás a Stefan-Boltzmann-törvényből ered: a Földről a világűrbe sugárzott hő mennyisége a Föld felszíne és légköre hőmérsékletének negyedik hatványával arányos.
A klimatológiában a pozitív visszacsatolás alrendszereinek további példái:
- A melegebb légkör megolvasztja a jeget, és ez megváltoztatja az albedót, ami tovább melegíti a légkört.
- A metánhidrátok instabilak lehetnek, így a melegedő óceán több metánt szabadíthat fel, ami szintén üvegházhatású gáz.
- A tőzeglápokban természetesen előforduló tőzeg szenet tartalmaz. Amikor a tőzeg kiszárad, lebomlik, és ráadásul eléghet. A tőzegből dinitrogén-oxid is felszabadul.
- A globális felmelegedés befolyásolja a felhők eloszlását. A nagyobb magasságban lévő felhők fokozzák az üvegházhatást, míg az alacsony felhők főként a napfényt verik vissza, ami ellentétes hatást gyakorol a hőmérsékletre.
Az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi munkacsoport (IPCC) negyedik értékelő jelentése szerint “Az ember okozta felmelegedés az éghajlatváltozás ütemétől és nagyságától függően néhány hirtelen vagy visszafordíthatatlan hatáshoz vezethet.”
A szociológiábanSzerkesztés
Az önbeteljesítő jóslat egy társadalmi pozitív visszacsatolás a hiedelmek és a viselkedés között: ha elég sok ember hiszi, hogy valami igaz, a viselkedésük igazzá teheti azt, és a viselkedésükre vonatkozó megfigyelések viszont növelhetik a hitet. Klasszikus példa erre a bankroham.
A pozitív visszacsatolás másik szociológiai példája a hálózati hatás. Amikor több embert ösztönöznek arra, hogy csatlakozzon egy hálózathoz, ez növeli a hálózat hatókörét, ezért a hálózat egyre gyorsabban bővül. A vírusvideó a hálózati hatás egyik példája, amikor egy népszerű videó linkjeit megosztják és továbbterjesztik, így biztosítva, hogy még többen lássák a videót, majd újra közzéteszik a linkeket. Ez az alapja számos társadalmi jelenségnek, többek között a Ponzi-rendszereknek és a láncleveleknek. Sok esetben a populáció mérete a visszacsatolási hatás korlátozó tényezője.
A kémiábanSzerkesztés
Ha egy kémiai reakció hőfelszabadulást okoz, és maga a reakció magasabb hőmérsékleten gyorsabban megy végbe, akkor nagy a valószínűsége a pozitív visszacsatolásnak. Ha a keletkező hőt nem távolítják el elég gyorsan a reaktánsokból, akkor termikus elszabadulás következhet be, ami nagyon gyorsan kémiai robbanáshoz vezethet.
A természetvédelembenSzerkesztés
Sok vadon élő állatot vadásznak a részeikért, amelyek igen értékesek lehetnek. Minél közelebb kerül a célzott faj a kihaláshoz, annál magasabb árat kell fizetni a részeiért. Ez a pozitív visszacsatolás egyik példája.