Science 版 (精华区)

发信人: qpcwth (独翅鸟), 信区: Science
标  题: 4.获得反馈 
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年12月26日19:15:34 星期三), 站内信件

18世纪晚些时候，詹姆斯·瓦特(James Watt)给他的蒸汽机加上一个调节器，从而构成
一个反馈环。最常见的调节器反馈系统是调控住宅火炉的系统。当室内温度低于恒温器
设定的温度时，恒温器便动作起来，打开火炉开关，将屋子升温。当室温高于恒温器设
定的第二个温度时，恒温器又发出信号关闭火炉。恒温器的动作影响火炉，同样火炉的
活动也影响恒温器。火炉与恒温器相互作用在技术上叫做负反馈环。
 图P.3用于描述捕食者与被捕食者之间的相互关系，负反馈环以及其它类型的环路已隐
含于其中。美国宪法的核准与修正也是作为负反馈环在动作的。亚当·斯密(Adam Smit
h)还用它们描述过“国家的财富”。不过，正如麻省理工学院的系统科学家乔治·理查
逊(George Richardson)所说,“还没有证据表明，那时的经济学家、从政者、哲人和工
程师们已经在其思维中认真描述了任何一种环路。”
 负反馈环技术思想早在公元前250年就出现了，古希腊的凯西毕奥(Ktesibios)就曾用它
调节水钟的水位。在18世纪和19世纪，调节器已广泛使用。20世纪30年代提出一些数学
模型，直到20世纪40年代，负反馈环才被认识清楚。控制论，即机器语言信息理论，使
之流行起来。到了50年代，科学家开始有意识地研究存在的反馈，已不限于负反馈。比
如，正反馈。
公众集会演讲扩音系统出现刺耳的尖叫声就是正反馈的一个例子，当麦克风过于靠近扬
声器时就会出现这种情形。演说经放大器输出，被麦克风拾取，又回送到放大器，而这
正是演讲者的声音传出的地方。浑沌噪声是放大过程的结果，一个阶段的输出变成了另
一阶段的输入。
 图P.4 现在人们已认识到这两种基本类型的反馈随处可见：体现在各个层次的生命系统
、生态学中的演化、社会关系中每时每刻的心理变化以及非线性方程这门数学学科之中
。类似于非线性，反馈体现了秩序与浑沌之间一种本质的张力。
 反馈命名为“负”与“正”，并不体现价值判断。这两个名称只表示一种反馈是调节，
另一种是放大。
 近来，对反馈和非线性的探讨，使一个古老的镜鉴世界被重新发现了。

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心事浩茫连广宇,于无声处听惊雷

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