Bucle de alimentación negativa

Bucle de realimentación negativa

En la Figura 4. Se tiene que el estado alcanzado por una cierta magnitud (el nivel de agua en el ejemplo anterior) viene determinado por una acción (el flujo de agua) que a su vez es consecuencia de la discrepancia entre el estado alcanzado por esa magnitud y el valor que se pretende que tenga, que en la Figura 4 se denomina objetivo. Es decir, la discrepanciaentre el estado y objetivo determina la acción que modifica el estado en el sentido de que alcance el objetivo deseado (que la discrepancia se anule). Este recibe la denominación de bucle de realimentación negativa, también denominados bucles reguladores o estabilizadores, esta estructura es típica de los sistemas con comportamiento autorregulador. Cualquier modificación en cualquiera de loselementos que forman este tipo de bucles vuelve a él, a lo largo de la cadena, con una acción de signo contrario y representa un tipo de situación muy frecuente en el que se trata de decidir acciones para modificar el comportamiento con el fin de alcanzar un determinado objetivo.

Un diagrama de esta naturaleza se puede aplicar tanto al sencillo acto de coger un lápiz, detectando mediante la vistala discrepancia entre las posiciones de la mano y del lápiz; al proceso de regulación de la temperatura en una habitación, en el que la discrepancia entre la temperatura deseada y la considerada confortable determina la actuación de un calefactor (si estamos en invierno) para corregir esa discrepancia (ver Figura 5); y tantos otros procesos de naturaleza semejante. El diagrama de un bucle derealimentación negativa aporta el esquema básico de todo comportamiento orientado a un objetivo. Su ubicuidad fue puesta de manifiesto por Norbert Wiener cuando, en el decenio de los años 40, sentó las bases de la cibernética.
Un bucle de realimentación negativa tiene la notable propiedad de que si, por una acción exterior, se perturba alguno de sus elementos, el sistema, en virtud de su estructura,reacciona tendiendo a anular esa perturbación.

En efecto, consideremos el bucle de la Figura 6a, en el que los elementos se han representado, de forma general, mediante las letras A, B y C. Supongamos que uno cualquiera de ellos, por ejemplo el B, se incrementa. En virtud de las relaciones de influencia, el incremento de B determinará el de C, ya que la relación de influencia correspondiente espositiva. A su vez, el incremento de C determinará el decrecimiento de A, ya que así lo determina el carácter negativo de la influencia. El decrecimiento de A dará lugar al de B, pues la relación es positiva. Por tanto, el incremento inicial de B le «vuelve», a lo largo de la cadena de realimentación, como un decremento; es decir, la propia estructura de realimentación tiende a anular laperturbación inicial, que era un incremento, generando un decremento Por ello, los ingenieros que diseñan sistemas de regulación automática los incorporan en sus proyectos como elementos básicos para conseguir la acción reguladora (lo que logran mediante la adición de bucles de realimentación negativa a los procesos que diseñan). El efecto de un bucle de realimentación negativa es, por tanto, el tratar deconseguir que las cosas continúen como están, que no varíen. Son bucles que estabilizan los sistemas.
Es conveniente observar que en un bucle de realimentación negativa lo que se realimenta es información. El agente necesita información sobre los resultados de sus decisiones para adaptarlas a los resultados que esas acciones van produciendo.

Elementos básicos de un bucle de realimentaciónnegativa

* El estado del sistema x. Representa la acumulación de acciones pasadas.
* El objetivo, meta o estado deseado xd.
* La discrepancia D = xd – x.
* La acción o flujo F = kD = dx/dt.

Bucle de realimentación positiva

La otra forma que puede adoptar un bucle de realimentación es la que se muestra en la Figura 7, en la que se tiene un bucle de realimentación positiva,...