palautemekanismiin

Palautemekanismi on järjestelmä tai prosessi, jossa tulosten tai nykytilan mittaus tieto käytetään ohjaamaan tulevaa toimintaa. Tavoitteena on säädellä käyttäytymistä, ylläpitää vakaata tilaa tai sopeutua muuttuvaan ympäristöön. Palautemekanismit esiintyvät laajalti tekniikassa, biologiassa, taloustieteissä ja yhteiskuntatieteissä.

Järjestelmä koostuu tavallisesti sensorista tai mittauspisteestä, vertailusta tai säädöstä sekä toimilaitteesta, joka vaikuttaa syötteisiin tai prosessiin. Näin syntyy sisäinen silmukka: mitattu tulos verrataan tavoitekseen, virhe e = r - y tuotetaan, ja säädin muuttaa järjestelmän toimintaa tarkoituksenmukaisella tavalla. Pitkälle kehittyneissä järjestelmissä voi olla useita mittareita, viiveitä sekä sisäistä oppimista tai sopeutumista.

Palautemekanismit jaetaan usein negatiivisiin ja positiivisiin: negatiivinen palaute vastaa tavoitetilan pysyttelyä ja vakauttaa järjestelmää (esim. termostaatti, verensokerin säätely), kun taas positiivinen palaute vahvistaa muutoksia ja voi johtaa nopeampiin siirtymisiin tai epätoivottuihin taipumuksiin (esim. joillakin biologisilla prosesseilla).

Esimerkkejä ovat teollisuusautomaation suljetun silmukan säätö, biologinen homeostaasi sekä taloudelliset markkinat, joissa odotukset ja tulokset vaikuttavat käyttäytymiseen ja sääntöihin. Palautemekanismien suunnittelussa huomioidaan viiveet, stabiilius ja mahdolliset oskillaatiot sekä järjestelmän kyky oppia ja sopeutua.

Historian saatossa palautteen teoria kehittyi kybernetiikasta ja kontrolliteoriasta; Wienerin ja muiden työn vaikutus näkyy laajalti nykypäivän teknologisissa ja luonnollisissa järjestelmissä. Lisätietoja: feedback, control systems, homeostaasi, kybernetiikka.