피드백
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피드백은 시스템의 출력이 회로 또는 [1]루프를 형성하는 일련의 원인과 결과의 일부로서 입력으로 다시 라우팅될 때 발생합니다.그러면 시스템은 그 자체로 피드백된다고 할 수 있습니다.원인과 결과의 개념은 피드백 시스템에 적용할 때 신중하게 다루어야 합니다.
첫 번째 시스템이 두 번째 시스템에 영향을 미치고 두 번째 시스템이 첫 번째 시스템에 영향을 미쳐 순환논쟁이 일어나기 때문에 피드백 시스템에 대한 단순한 인과관계 추론은 어렵습니다.이것은 원인과 결과에 따른 추론을 어렵게 하고, 전체적으로 시스템을 분석할 필요가 있습니다.웹스터가 제공하는 비즈니스 피드백은 행동, 이벤트 또는 프로세스에 대한 평가 또는 수정 정보를 원래 또는 통제 [2]소스로 전송하는 것입니다.
— Karl Johan Åström and Richard M.Murray, Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers[3]
역사
자기조절 메커니즘은 고대부터 존재해 왔고, 피드백의 개념은 18세기에 이르러 영국에서 경제이론에 진입하기 시작했지만, 당시에는 보편적 추상으로 인식되지 않아 [4]이름이 없었습니다.
최초로 알려진 인공 피드백 장치는 [5]이집트 알렉산드리아에서 기원전 270년에 발명된 물을 일정한 수준으로 유지하기 위한 플로트 밸브였습니다.이 장치는 피드백의 원리를 설명합니다. 수위가 낮으면 밸브가 열리고 상승하는 물이 시스템으로 피드백을 제공하여 필요한 수준에 도달하면 밸브가 닫힙니다.그리고 나서 이것은 수위가 [5]변동함에 따라 순환적으로 다시 발생합니다.
17세기부터 풍차에서 맷돌 사이의 거리와 압력을 조절하기 위해 원심분리기가 사용되었습니다.1788년 제임스 와트는 사업 파트너 매튜 볼튼의 제안에 따라 그의 첫 원심분리기를 설계하여 증기 기관에 사용할 수 있게 했습니다.초기의 증기 기관은 순수하게 왕복 운동을 사용했고 물을 펌핑하는 데 사용되었습니다. 작업 속도의 변화를 견딜 수 있는 응용 프로그램이었지만, 증기 기관을 다른 응용 프로그램에 사용하는 것은 속도의 더 정확한 제어를 요구했습니다.
1868년 제임스 클러크 맥스웰은 피드백 제어 [6]이론에서 고전으로 널리 여겨지는 유명한 논문인 "On governors"를 썼습니다.이것은 제어 이론과 피드백의 수학에 관한 획기적인 논문이었습니다.
피드백하는 동사구는 기계적 과정에서 이전의 위치로 돌아간다는 의미에서 [7][8]1860년대에 미국에서 사용되었고, 1909년 노벨상 수상자인 칼 페르디난트 브라운은 전자 [9]회로의 구성 요소들 사이의 (원하지 않은) 결합을 지칭하는 명사로서 "피드백"이라는 용어를 사용했습니다.
1912년 말까지 초기 전자 증폭기(오디오)를 사용한 연구자들은 출력 신호의 일부를 의도적으로 다시 입력 회로에 연결하면 (재생을 통해) 증폭이 증가하지만 또한 오디오가 울거나 노래하게 한다는 [10]것을 발견했습니다.출력에서 입력으로 신호를 피드백하는 이러한 동작은 [10]1920년까지 "피드백"이라는 용어를 구별되는 단어로 사용하게 만들었습니다.
1940년대 이후 사이버네틱스의 발전은 순환 인과 피드백 메커니즘 연구를 중심으로 이루어졌습니다.
지난 몇 년간 피드백의 가장 정확한 정의에 대해서는 약간의 논쟁이 있었습니다.사이버네틱 학자 Ashby(1956)에 따르면 피드백 메커니즘의 원리에 관심이 있는 수학자와 이론가들은 이론을 단순하고 일관되게 유지하는 "행동의 순환성"의 정의를 선호합니다.보다 실질적인 목표를 가진 사람들에게 피드백은 보다 구체적인 연결을 통해 의도적인 효과가 되어야 합니다.
[실용적 실험가들]은 수학자의 정의에 반대하면서, 이것이 그들로 하여금 피드백이 그 위치와 그 운동량 사이에 있는 평범한 진자에 존재한다고 말할 수 밖에 없게 만들 것이라고 지적합니다. 그것은 실용적인 관점에서 볼 때 다소 신비스러운 "피드백"입니다.이에 대해 수학자는 피드백을 표현할 실제 와이어나 신경이 있을 때만 피드백이 존재하는 것으로 간주된다면 이론은 혼란스러워지고 [11]: 54 무관함으로 가득 찰 것이라고 반박합니다.
Ramaprasad(1983)는 관리 이론에서의 사용에 초점을 맞추어 피드백을 일반적으로 "...시스템 매개변수의 실제 수준과 기준 수준 사이의 간격에 대한 정보"로 정의하며 "어떤 방식으로든 간격을 변경"하기 위해 사용됩니다.그는 정보 자체가 [12]행동으로 옮겨지지 않는 한 피드백이 아니라고 강조합니다.
종류들
긍정 및 부정 피드백
긍정적 피드백:출력으로부터의 신호 피드백이 입력 신호와 같은 상태일 경우, 그 피드백을 포지티브 피드백이라고 합니다.
부정적 피드백:신호 피드백이 입력 신호에 대해 180° 위상을 벗어나는 경우 피드백을 음의 피드백이라고 합니다.
부정적 피드백의 예로서, 다이어그램은 제한 속도와 같은 목표 속도와 일치하는 자동차의 크루즈 컨트롤 시스템을 나타낼 수 있습니다.제어되는 시스템은 자동차이며, 이 시스템의 입력에는 엔진과 도로의 변화하는 기울기(교란)에서 발생하는 복합 토크가 포함됩니다.자동차의 속도(상태)는 속도계로 측정됩니다.오차 신호는 속도계에서 측정한 속도와 목표 속도(설정점)의 차이입니다.컨트롤러는 가속 페달을 조절하기 위해 속도를 해석하여 엔진(이펙터)으로 연료 흐름을 명령합니다.그 결과 발생하는 엔진 토크의 변화, 즉 피드백은 도로 등급의 변화에 의해 발휘되는 토크와 결합하여 속도의 오차를 감소시켜 변화하는 기울기를 최소화합니다.
"긍정적"과 "부정적"이라는 용어는 제2차 세계대전 이전에 피드백에 처음 적용되었습니다.긍정적 피드백에 대한 아이디어는 재생 회로가 [13]만들어졌던 1920년대에 이미 존재했습니다.Friis and Jensen(1924)은 이 회로를 전자 증폭기 세트에서 부정적인 피드백 작용과 대조적으로 "피드백" 작용이 긍정적인 경우로 설명하였는데,[14] 이는 그들이 통과에서만 언급한 것입니다.Harold Stephen Black의 1934년 고전 논문은 전자 증폭기에서 음성 피드백의 사용에 대해 처음으로 자세히 설명합니다.블랙에 따르면:
양의 피드백은 앰프의 이득을 증가시키고 음의 피드백은 앰프의 [15]이득을 감소시킵니다.
Mindell(2002)에 따르면, 용어의 혼동은 그 직후에 발생했습니다.
... 프리스와 젠슨은 블랙이 사용한 "긍정적 피드백"과 "부정적 피드백"을 동일하게 구분했는데, 이는 피드백 자체의 부호가 아니라 증폭기의 이득에 미치는 영향에 근거한 것이었습니다.이와는 대조적으로 나이퀴스트와 보드는 블랙의 작품을 기반으로 했을 때 부정적인 피드백을 부호가 반대인 것으로 언급했습니다.블랙은 부분적으로 [13]: 121 정의의 기본적인 사항에 혼란이 있었기 때문에 다른 사람들에게 자신의 발명의 유용성을 설득하는 데 어려움을 겪었습니다.
James Clark Maxwell은 이 용어들이 사용되기 전부터 증기 기관에 사용되는 원심 조절기와 관련된 여러 종류의 "성분 운동"을 통해 그 개념을 설명했습니다.그는 교란이나 파동이나 진동의 진폭을 지속적으로 증가시키는 것과 같은 [16]품질을 감소시키는 것을 구별했습니다.
용어.
긍정적 피드백과 부정적 피드백이라는 용어는 다양한 분야에서 다른 방식으로 정의됩니다.
- 파라미터 또는 특성의 기준 값과 실제 값 사이의 간격의 변화로, 간격이 넓어지고 있는지(양) 또는 좁아지고 있는지([12]음)에 기초합니다.
- 받는 사람이나 관찰자를 행복하게 하는지(긍정적인) 또는 불행하게 하는지([17]부정적인)에 따라 격차를 변화시키는 작용 또는 효과의 가치.
이 두 가지 정의는 성과 부진(격차 축소)을 촉진하기 위해 인센티브(보상)를 사용하는 경우와 같이 혼란스러울 수 있습니다.정의 1을 참조하면, 일부 저자들은 양성 및 음성을 각각 자기 강화 및 자기 수정,[18] 강화 및 균형,[19] 불일치 강화 및 불일치[20] 감소 또는 재생 및 퇴행으로[21] 대체하는 대체 용어를 사용합니다.그리고 정의 2에 대해서 일부 저자들은 [12][22]그 행위나 효과를 피드백보다는 긍정적이고 부정적인 강화나 처벌로 설명하는 것을 권장합니다.그러나 하나의 분야 내에서도 가치를 측정하거나 참조하는 [23]방식에 따라 피드백의 예를 긍정적 또는 부정적으로 부를 수 있습니다.
피드백은 정보를 제공하거나 동기를 부여하는 데 사용될 수 있고 종종 질적인 요소와 양적인 요소를 모두 가지고 있기 때문에 이러한 혼란이 발생할 수 있습니다.Connellan과 Zemke(1993)는 다음과 같이 말했습니다.
정량적 피드백은 우리에게 얼마나 많은 양과 얼마나 많은 양을 알려줍니다.질적 피드백은 우리에게 얼마나 좋든 나쁘든 [24]: 102 무관심한지 알려줍니다.
부정적 피드백과 긍정적 피드백의 한계
단순한 시스템은 때때로 한 가지 또는 다른 유형으로 설명될 수 있지만 피드백 루프가 있는 많은 시스템은 두 가지 유형 중 하나로 묶을 수 없으며 특히 여러 루프가 존재할 때 그렇습니다.
각각이 서로 영향을 미치도록 결합된 두 부분만 있을 때 피드백의 속성은 전체의 속성에 대한 중요하고 유용한 정보를 제공합니다.그러나 부품이 4개라도 증가하면, 모든 부품이 나머지 3개에 영향을 준다면, 20개의 회로가 그들을 통해 추적될 수 있습니다. 그리고 20개의 회로의 특성을 모두 아는 것은 [11]: 54 시스템에 대한 완전한 정보를 주지 못합니다.
기타 피드백 유형
일반적으로, 피드백 시스템은 피드백된 많은 신호를 가질 수 있고 피드백 루프는 종종 긍정적인 피드백과 부정적인 피드백의 혼합물을 포함하는데, 여기서 긍정적인 피드백과 부정적인 피드백은 시스템의 상태 공간의 다른 지점에서 지배할 수 있습니다.
양극성 피드백이라는 용어는 긍정적인 피드백 시스템과 부정적인 피드백 시스템이 상호작용할 수 있는 생물학적 시스템, 하나의 출력이 다른 피드백 시스템의 입력에 영향을 미치고 [25]그 반대의 경우를 지칭하기 위해 만들어졌습니다.
피드백이 있는 일부 시스템은 비선형 시스템에서 혼란스러운 동작과 같은 매우 복잡한 동작을 가질 수 있으며, 디지털 시스템을 만들고 설계하는 데 사용되는 동작과 같은 훨씬 더 예측 가능한 동작을 가질 수 있습니다.
피드백은 디지털 시스템에서 광범위하게 사용됩니다.예를 들어, 이진 카운터와 유사한 장치는 현재 상태와 입력을 사용하여 새 상태를 계산한 다음 이 상태를 업데이트하기 위해 장치에 피드백되고 클록킹되는 피드백을 사용합니다.
적용들
수학과 동역학계
피드백 속성을 사용하여 시스템의 동작을 응용프로그램의 요구에 맞게 변경할 수 있으며, 시스템을 안정적으로, 반응성 있게 만들거나 일정하게 유지할 수 있습니다.피드백이 있는 동적 시스템은 [26]혼돈의 가장자리에 대한 적응을 경험하는 것으로 나타났습니다.
생물학
유기체, 생태계 또는 생물권과 같은 생물학적 시스템에서 대부분의 매개변수는 특정 환경 조건 하에서 특정 최적 수준을 중심으로 좁은 범위 내에서 제어 상태를 유지해야 합니다.내부 및 외부 환경의 변화로 인해 제어되는 파라미터의 최적값의 편차가 발생할 수 있습니다.일부 환경 조건을 변경할 경우 시스템이 작동하려면 해당 범위를 변경해야 할 수도 있습니다.유지할 파라미터의 값은 수신 시스템에 의해 기록되고 정보 채널을 통해 규제 모듈로 전달됩니다.이것의 예로는 인슐린 진동이 있습니다.
생물학적 시스템은 양성과 음성 모두 많은 종류의 조절 회로를 포함하고 있습니다.다른 맥락과 마찬가지로 긍정적이고 부정적인 것은 피드백이 좋거나 나쁜 영향을 초래한다는 것을 의미하지 않습니다.음의 피드백 루프는 프로세스를 느리게 하는 경향이 있는 반면 양의 피드백 루프는 프로세스를 가속화하는 경향이 있습니다.거울 뉴런은 스스로 수행된 행동처럼 관찰된 행동이 뇌에 의해 "미러링"될 때 사회적 피드백 시스템의 일부입니다.
정상적인 조직 무결성은 접착 분자에 의해 매개되는 다양한 세포 유형과 매개자 역할을 하는 분비 분자 간의 피드백 상호작용에 의해 보존됩니다; 암에서 주요 피드백 메커니즘의 실패는 조직 [27]기능을 방해합니다.염증 매개자는 상처를 입었거나 감염된 조직에서 세포 내 피드백 반응을 이끌어 내는데, 이 반응은 유전자 발현을 변화시키고, 다양한 세포의 협력을 유도하고 조직 구조와 기능을 회복시키는 분자를 포함하여 발현되고 분비되는 분자의 그룹을 변화시킵니다.이러한 유형의 피드백은 면역 반응의 조정과 감염 및 부상으로부터의 회복을 가능하게 하기 때문에 중요합니다.암이 발병하는 동안, 이 피드백의 핵심 요소들은 실패합니다.이것은 조직의 기능과 [28][29]면역력을 방해합니다.
피드백 메커니즘은 영양소가 대사 기능의 일부에서 [30]변화를 이끌어내는 박테리아에서 처음으로 설명되었습니다.피드백은 또한 유전자와 유전자 조절 네트워크의 작동에 중심적입니다.1961년 프랑수아 제이콥과 자크 모노에 의해 피드백 루프로 [31]확인된 유전자 조작자를 만들기 위해 억제기(Lac repressor 참조)와 활성화기 단백질이 사용됩니다.이러한 피드백 루프는 설탕 분자와 박테리아 세포로 설탕을 수입하는 단백질 사이의 결합의 경우와 같이 양성일 수도 있고, 음성일 수도 있습니다.
더 큰 규모에서 피드백은 비록 피드백 반응의 시간 지연이 포식자-먹이 [32]주기를 야기할 수 있지만, 외부 변화에 깊은 영향을 받을 때에도 동물 개체군에 안정화 효과를 줄 수 있습니다.
피드백은 대사 경로에서 직접 생성물 또는 하류 대사물에 의한 효소의 활성을 조절하는 역할을 합니다(알로스테릭 조절 참조).
시상하부-뇌하수체-부신축은 대부분 양의 피드백과 음의 피드백에 의해 제어되며, 아직 많은 부분이 알려지지 않았습니다.
심리학에서, 신체는 호르몬의 방출을 일으키는 환경이나 내부로부터 자극을 받습니다.호르몬이 방출되면 더 많은 호르몬이 방출되어 긍정적인 피드백 루프를 일으킬 수 있습니다.이러한 주기는 특정 행동에서도 발견됩니다.예를 들어, "수치스러운 고리"는 얼굴이 쉽게 붉어지는 사람들에게서 일어납니다.자신이 얼굴이 붉어진다는 것을 알게 되면, 그들은 더욱 당황하게 되고, 이것은 더욱 얼굴이 붉어지는 것으로 이어집니다.[33]
기후과학
기후 시스템은 대기, 해양, 육지의 상태에 영향을 미치는 과정들 사이의 강한 양과 음의 피드백 루프를 특징으로 합니다.간단한 예로는 얼음-알베도 포지티브 피드백 루프를 들 수 있는데, 녹은 눈은 더 어두운 지면(하부 알베도)을 노출시키고, 이는 다시 열을 흡수하여 더 많은 눈이 녹게 만듭니다.
통제이론
피드백은 제어 이론에서 광범위하게 사용되며 상태 공간(제어), 전체 상태 피드백 등 다양한 방법을 사용합니다.통제 이론의 맥락에서, "피드백"은 전통적으로 "부정적 피드백"[37]을 명시한다고 가정됩니다.
제어 루프 피드백 메커니즘을 사용하는 가장 일반적인 범용 컨트롤러는 비례-적분-파생(PID) 컨트롤러입니다.경험적으로, PID 제어기의 항은 시간에 대응하는 것으로 해석될 수 있습니다. 비례항은 현재의 오차, 과거의 오차의 누적에 대한 적분항, 그리고 미분항은 현재의 변화율에 [38]기초한 미래의 오차 예측입니다.
교육
기계공학
고대에는 그리스와 로마의 물시계에서 물의 흐름을 조절하기 위해 플로트 밸브가 사용되었습니다. 유사한 플로트 밸브는 카뷰레터의 연료를 조절하기 위해 사용되고 또한 수세식 변기의 탱크 수위를 조절하기 위해 사용됩니다.
네덜란드의 발명가 코넬리우스 드레벨 (1572년-1633년)은 닭 인큐베이터와 화학 용광로의 온도를 조절하기 위해 온도 조절기 (c1620년)를 만들었습니다.1745년, 풍차는 바람을 가리키는 풍차의 얼굴을 유지하기 위해 팬테일을 추가한 대장장이 에드먼드 리에 의해 개선되었습니다.1787년, 톰 미드는 원심 진자를 사용하여 침대돌과 런너 스톤 사이의 거리를 조정함으로써 풍차의 회전 속도를 조절했습니다.
1788년 제임스 와트가 원심분리기를 사용하여 증기기관의 속도를 조절한 것이 산업혁명을 이끈 한 요인이었습니다.증기 기관은 또한 플로트 밸브와 압력 방출 밸브를 기계적인 조절 장치로 사용합니다.와트의 주지사에 대한 수학적 분석은 [16]1868년 제임스 클러크 맥스웰에 의해 행해졌습니다.
그레이트 이스턴(Great Eastern)은 당시 가장 큰 증기선 중 하나였으며 1866년 존 맥팔레인 그레이(John McFarlane Gray)가 설계한 피드백 메커니즘을 갖춘 증기 동력 방향타를 사용했습니다.Joseph Farcot는 증기 동력 조향 시스템을 설명하기 위해 1873년에 서보(servo)라는 단어를 만들었습니다.유압 서보는 나중에 총을 배치하는 데 사용되었습니다.스페리 사의 엘머 앰브로즈 스페리는 1912년에 최초의 자동 조종 장치를 설계했습니다.Nicolas Minorsky는 1922년에 자동 선박 조향에 대한 이론적 분석을 발표하고 PID [39]제어기에 대해 설명했습니다.
20세기 후반의 내연 기관은 진공 타이밍 어드밴스와 같은 기계적 피드백 메커니즘을 사용했지만 작고 강력한 단일 칩 마이크로컨트롤러가 저렴해지자 기계적 피드백은 전자 엔진 관리 시스템으로 대체되었습니다.
전자공학
피드백의 사용은 증폭기, 발진기와 같은 전자 부품 및 플립플롭 및 카운터와 같은 상태 저장 논리 회로 소자의 설계에 널리 사용됩니다.또한 전자 피드백 시스템은 기계적, 열적 및 기타 물리적 프로세스를 제어하는 데 매우 일반적으로 사용됩니다.
컨트롤 루프를 도는 도중에 신호가 반전되면 시스템에 음의 [41]피드백이 있다고 하고, 그렇지 않으면 양의 피드백이 있다고 합니다.부정적 피드백은 원치 않는 변화의 영향을 수정하거나 줄여 시스템의 안정성과 정확성을 높이기 위해 의도적으로 도입되는 경우가 많습니다.이 방식은 입력이 시스템이 응답할 수 있는 것보다 빨리 변경되면 실패할 수 있습니다.이 경우 보정 신호의 도달 지연으로 인해 과보정이 발생하여 출력이 진동하거나 "사냥"[42]할 수 있습니다.시스템 동작이 종종 원치 않는 결과를 초래하지만, 이 효과는 전자 발진기에서 의도적으로 사용됩니다.
Bell Labs의 Harry Nyquist는 피드백 시스템의 안정성을 결정하기 위한 Nyquist 안정성 기준을 도출했습니다.더 쉬운 방법이지만 일반적이지는 않은 방법은 Hendrik Bode가 개발한 Bode plot을 사용하여 이득 마진과 위상 마진을 결정하는 것입니다.안정성을 보장하기 위한 설계에는 증폭기의 극 위치를 제어하기 위한 주파수 보상이 포함되는 경우가 많습니다.
전자 피드백 루프는 증폭기와 같은 전자 디바이스의 출력을 제어하기 위해 사용됩니다.출력의 전부 또는 일부가 입력으로 피드백될 때 피드백 루프가 생성됩니다.장치는 출력 피드백이 사용되지 않으면 개방 루프를 작동하고 피드백이 [43]사용되면 폐쇄 루프를 작동한다고 합니다.
양의 피드백을 사용하여 두 개 이상의 증폭기를 교차 결합하면 복잡한 동작이 생성될 수 있습니다.이러한 멀티바이버는 널리 사용되며 다음을 포함합니다.
- 발진기의 역할을 하는 안정된 회로
- 일정한 상태로 밀어 넣을 수 있고 얼마 후에 안정된 상태로 돌아올 수 있는 단안정 회로.
- 쌍안정 회로, 그 회로가 서로 바뀔 수 있는 두 개의 안정적인 상태를 가지고 있습니다.
부정적 피드백
피드백 음의 피드백은 피드백 출력 신호가 입력 신호에 대해 180°의 상대 위상을 가질 때 발생합니다(상향하향).이러한 상황을 위상 비등( of等)이라고 부르기도 하지만, 이 용어는 "90° 위상 비등(非等)"에서와 같이 다른 위상 분리를 나타낼 때도 마찬가지입니다.부정적 피드백은 출력 오류를 수정하거나 시스템을 원하지 않는 [44]변동에 민감하게 반응시키는 데 사용될 수 있습니다.피드백 증폭기에서 이 보정은 일반적으로 파형 왜곡[citation needed] 감소 또는 지정된 이득 레벨을 설정하기 위한 것입니다.음의 피드백 증폭기의 이득에 대한 일반적인 표현은 점근 이득 모델입니다.
긍정적 피드백
피드백은 피드백 신호가 입력 신호와 같은 위상을 가질 때 발생합니다.특정 이득 조건에서 양의 피드백은 장치의 출력이 최대 및 최소 가능 상태 사이에서 진동하는 지점까지 입력 신호를 강화합니다.양의 피드백은 히스테리시스를 회로에 도입할 수도 있습니다.이로 인해 회로는 작은 신호를 무시하고 큰 신호에만 응답할 수 있습니다.디지털 신호에서 노이즈를 제거하는 데 사용되기도 합니다.상황에 따라 양의 피드백으로 인해 장치가 래치를 걸 수 있습니다. 즉, 출력이 최대 또는 최소 상태로 잠기는 상태에 도달할 수 있습니다.이 사실은 정보의 휘발성 저장을 위한 쌍안정 회로를 만들기 위해 디지털 전자 장치에서 매우 광범위하게 사용됩니다.
오디오 피드백은 오디오 시스템, PA 시스템 및 록 음악에서 때때로 발생하는 큰 끽끽거리는 소리를 말합니다.마이크가 연결된 라우드스피커 앞에 있으면 마이크가 픽업하는 소리가 스피커에서 나오고 마이크에 의해 픽업되어 다시 증폭됩니다.루프 이득이 충분할 경우 앰프의 최대 전력에서 울링 또는 스퀼링이 가능합니다.
오실레이터
전자 발진기(electronic oscillator)는 주기적으로 진동하는 전자 신호(종종 사인파 또는 사각파)[45][46]를 생성하는 전자 회로입니다.오실레이터는 직류(DC)를 전원 공급 장치에서 교류 신호로 변환합니다.그들은 많은 전자 기기에 널리 사용되고 있습니다.발진기에 의해 생성되는 신호의 일반적인 예로는 라디오 및 텔레비전 송신기에 의해 방송되는 신호, 컴퓨터 및 석영 시계를 조정하는 클럭 신호, 전자 삐삐 및 비디오 [45]게임에 의해 생성되는 사운드 등이 있습니다.
발진기는 종종 출력 신호의 주파수로 특징지어집니다.
- 저주파 발진기(Low Frequency oscillator, LFO)는 λ20Hz 이하의 주파수를 발생시키는 전자 발진기입니다.이 용어는 오디오 신시사이저 분야에서 오디오 주파수 발진기와 구별하기 위해 일반적으로 사용됩니다.
- 오디오 오실레이터는 약 16Hz ~ 20kHz의 [46]오디오 범위의 주파수를 생성합니다.
- RF 발진기는 약 100kHz ~ 100GHz의 [46]무선 주파수(RF) 범위에서 신호를 생성합니다.
DC 공급 장치에서 고출력 AC 출력을 생성하도록 설계된 오실레이터를 보통 인버터라고 합니다.
전자 발진기에는 선형 또는 고조파 발진기와 비선형 또는 이완 발진기의 [46][47]두 가지 주요 유형이 있습니다.
래치 및 플립플롭
래치(latch) 또는 플립플롭(flip-flop)은 두 개의 안정된 상태를 가진 회로로서 상태 정보를 저장하는 데 사용될 수 있습니다.이들은 일반적으로 회로의 두 암 사이를 넘나드는 피드백을 사용하여 회로에 상태를 제공합니다.회로는 하나 이상의 컨트롤 입력에 인가되는 신호에 의해 상태를 변경할 수 있으며 하나 또는 두 개의 출력을 갖게 됩니다.순차 논리의 기본 스토리지 요소입니다.래치와 플립플롭은 컴퓨터, 통신 및 기타 여러 유형의 시스템에 사용되는 디지털 전자 시스템의 기본 구성 요소입니다.
래치와 플립플롭은 데이터 저장 요소로 사용됩니다.이러한 데이터 저장은 상태 저장을 위해 사용될 수 있으며, 그러한 회로는 순차 로직(sequential logic)으로 설명됩니다.유한 상태 기계에서 사용할 경우 출력과 다음 상태는 현재 입력뿐만 아니라 현재 상태(따라서 이전 입력)에도 의존합니다.펄스 카운트 및 가변 타이밍 입력 신호를 일부 기준 타이밍 신호에 동기화하는 데도 사용할 수 있습니다.
플립플롭은 단순(투명 또는 불투명)하거나 클록킹(동기식 또는 에지 트리거)할 수 있습니다.플립플롭이라는 용어는 역사적으로 단순한 회로와 클록킹된 회로를 모두 일반적으로 지칭하지만, 현대의 사용에서는 클록킹된 회로를 논의할 때 플립플롭이라는 용어를 사용하는 것이 일반적입니다.[48][49]
이 용어를 사용하면 래치는 레벨에 민감한 반면 플립플롭은 에지에 민감합니다.즉, 래치가 활성화되면 투명해지는 반면 플립플롭의 출력은 클럭 에지의 단일 유형(양의 진행 또는 음의 진행)에서만 변경됩니다.
소프트웨어
피드백 루프는 소프트웨어 및 컴퓨팅 [50]시스템의 실행, 유지보수 및 진화를 제어하기 위한 일반적인 메커니즘을 제공합니다.피드백 루프는 적응 프로세스에 대한 제어 요소 간 상호 작용의 동작을 정의하여 런타임에 시스템 속성을 보장하기 때문에 적응 소프트웨어 공학에서 중요한 모델입니다.피드백 루프와 제어 이론의 기초는 컴퓨팅 [51]시스템에 성공적으로 적용되었습니다.특히 IBM Db2, IBM Tivoli 등의 제품 개발에 적용되어 왔습니다.소프트웨어 관점에서 IBM의 연구원들이 제안한 자율성(MAPE, monitor analyze plan execute) 루프는 동적 속성 제어 및 자율성 소프트웨어 [52][53]시스템의 설계 및 진화에 피드백 루프를 적용하는 데 또 하나의 귀중한 기여를 하고 있습니다.
소프트웨어 개발
사용자 인터페이스 설계
피드백은 사용자 인터페이스를 설계하는 데 유용한 설계 원리이기도 합니다.
비디오 피드백
비디오 피드백은 음향 피드백에 해당하는 비디오입니다.그것은 비디오 카메라 입력과 비디오 출력 사이의 루프(loop)를 포함합니다(예를 들어, 텔레비전 스크린 또는 모니터.디스플레이에 카메라를 조준하면 [54]피드백을 기반으로 복잡한 비디오 이미지가 생성됩니다.
인적자원관리
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참고 항목
- 수정 피드백 – 학습 및 성취 분야의 실습
- 오디오 피드백 – 오디오 시스템의 원형 경로로 인한 하울링
- 블랙박스 – 구현이 아닌 입력과 출력만 볼 수 있는 시스템("실험 모델" 참조)
- 사이버네틱스 – 규제 및 목적 시스템과 관련된 범학제 분야
- 피드포워드 – 오류가 시스템에 영향을 미치기 전에 먼저 오류를 측정하는 제어 패러다임
- 기본 상호작용 – 가장 기본적인 물리력 유형
- 인간과 컴퓨터의 상호작용 – 컴퓨터 시스템과 사용자 사이의 관계를 연구하는 학문 분야로, 다음과 같은 내용도 포함됩니다.
- 로우키 피드백 – 인간과 컴퓨터의 상호작용에서 로우키 피드백은 배경 역할을 수행하는 출력물입니다.
- 광 피드백 – 비디오 카메라가 자신의 재생 비디오 모니터를 가리킬 때 발생하는 루프 지연
- 역 인센티브 – 반대의 결과를 초래하는 인센티브
- 재귀 – 항목을 자체 유사한 방식으로 반복하는 프로세스
- 공진 – 특정 주파수에서 진동하는 경향
- 안정성기준
- Strange loop – 계층적 시스템에서 여러 단계를 거치는 순환 구조
- 의도하지 않은 결과 – 행동의 예기치 못한 결과
참고문헌
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추가열람
- 케이티 살렌과 에릭 짐머맨.게임의 규칙.MIT 프레스.2004. ISBN 0-262-24045-9.18장 : 사이버네틱 시스템으로서의 게임
- 코로타예프 A, 말코프 A, 칼투리나 D.소셜 매크로 역학 소개: 세속적 주기와 밀레니얼 트렌드.모스크바: URSS, 2006.ISBN 5-484-00559-0
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외부 링크
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