Номер 7, страница 34, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

7. Что такое обратная связь?

Обратная связь — это процесс, при котором результат функционирования некоторой системы (выходной сигнал) влияет на параметры, управляющие этой системой (входной сигнал). Иными словами, это механизм, посредством которого информация о прошлом поведении системы используется для влияния на её будущее поведение. Этот принцип является фундаментальным в кибернетике, теории управления, биологии, экономике и многих других областях.

Основная идея обратной связи заключается в создании замкнутого контура управления (петли обратной связи), где система постоянно сравнивает своё текущее состояние с желаемым (заданным) и корректирует свои действия для минимизации расхождения.

Различают два основных типа обратной связи:

1. Отрицательная обратная связь (ООС)

Это стабилизирующий тип связи. Она работает, чтобы уменьшить отклонение от заданного значения или целевого состояния. Когда выходной сигнал системы отклоняется от нормы, отрицательная обратная связь вызывает корректирующее действие в противоположном направлении, стремясь вернуть систему в состояние равновесия (гомеостаза). Большинство систем управления и биологических регуляторных механизмов основаны на ООС.

Примеры отрицательной обратной связи:

Термостат в доме: Когда температура в комнате поднимается выше установленного значения, термостат отключает систему отопления. Когда температура падает ниже заданного порога, он снова её включает.

Регуляция уровня сахара в крови: После еды уровень глюкозы в крови повышается. В ответ поджелудочная железа вырабатывает инсулин, который способствует поглощению глюкозы клетками, тем самым снижая её уровень в крови.

Автопилот в самолете: Система постоянно сравнивает фактический курс, высоту и скорость самолета с заданными и вносит коррективы в работу рулей и двигателей для удержания заданных параметров.

2. Положительная обратная связь (ПОС)

Это усиливающий, или дестабилизирующий, тип связи. Она работает, чтобы усилить начальное отклонение от исходного состояния. Небольшое изменение на входе приводит к лавинообразному нарастанию изменений на выходе, выводя систему из равновесия. ПОС часто приводит к экспоненциальному росту или коллапсу системы.

Примеры положительной обратной связи:

Акустическая обратная связь: Если микрофон находится слишком близко к динамику, в который подается усиленный сигнал с этого же микрофона, возникает характерный свист или гул. Звук из динамика улавливается микрофоном, снова усиливается, и процесс циклически повторяется, быстро нарастая по громкости.

Роды у млекопитающих: Сокращения матки (схватки) вызывают давление на шейку матки. Это стимулирует выработку гормона окситоцина, который, в свою очередь, усиливает сокращения. Процесс нарастает до момента рождения ребенка.

Паника на фондовом рынке: Небольшое падение цен на акции может вызвать волну продаж со стороны инвесторов, опасающихся дальнейших потерь. Массовые продажи приводят к еще большему падению цен, что провоцирует новую волну паники и продаж.

Таким образом, обратная связь является ключевым механизмом для саморегуляции, адаптации, обучения и управления в сложных системах.

Ответ:

Обратная связь — это процесс, при котором выходной сигнал (результат) системы влияет на её входной сигнал (управляющее воздействие), создавая замкнутый контур. Этот механизм позволяет системе корректировать свое поведение на основе информации о результатах предыдущих действий. Существует два основных типа обратной связи. Отрицательная обратная связь стабилизирует систему, противодействуя изменениям и поддерживая равновесие (например, термостат, поддерживающий температуру). Положительная обратная связь усиливает начальные изменения, выводя систему из равновесия и приводя к быстрому росту или коллапсу (например, акустическая петля между микрофоном и динамиком, вызывающая свист).