Hystereseenä

Hystereseenä eli hysterese on ilmiö, jossa järjestelmän tila riippuu sekä nykypäästön arvosta että sen aiemmista arvoista. Se tarkoittaa muistia: sama syöte voi johtaa eri tiloihin riippuen siitä, miten systema on aiemmin muuttunut. Hysteresis ilmentyy usein ei-lineaarisissa ja dynaamisissa järjestelmissä, joissa vaste ei ole pelkästään nykyisen syötön funktio vaan myös sen historiasta johtuvaa.

Yleisiä piirteitä ovat kytkentä- tai polkuyhteys (path dependency), viiveen kaltainen reagointi ja kiertävä tai sulkeutuva tila (esimerkiksi hysteresis-käyrä). Fysikaalisissa aineissa ja tekniikassa hysteresis havaitaan muun muassa magneettisessa ja ferroelectrissä aineissa, joissa magneettinen momentti tai polarisaatio riippuu historiasta, ja muodostuu hysteresis-kierrosta M-H- tai P-E-kuviin. Myös mekaanisissa ja viskoelastisissa järjestelmissä, kuten jännityksen ja suhteellisen deformaation riippuvuudessa, voi esiintyä hysteresiä.

Sovelluksia ja malleja löytyy useilta aloilta. Fysiikassa ja materiaalitieteessä hysteresia havainnollistetaan usein Preisach- tai Prandtl–Ishlinskii -malleilla, jotka kuvaavat pienimpien hysteresis-ominaisuuksien summana kokonaisvaikutusta. Elektroniikassa hysteresis mahdollistaa esimerkiksi Schmitt-tyyppiset lentoyhteydet, joissa paluulaite reagoi jyrkästi muuttuvaan signaalin ylitysrajaviivaan. Taloustieteessä hysteresis viittaa siihen, että työttömyyden tai tuotantokyvyn kaltaiset tekijät voivat säilyä tulevaisuudessakin altistuneen tilan loppujen lopuksi aiheuttaman muutoksen jälkeen.

Hystereseenä on yleistermi, ja sen tutkimus kattaa sekä teoreettiset mallit että käytännön sovellukset, joissa muistilla tai historiasta riippuvaisella vasteella on merkittävä rooli.