Realimentación para niños

Un esquema que muestra cómo funciona la realimentación.

La realimentación, también conocida como retroalimentación o retroacción, es un proceso en el que una parte de la información de la salida de un sistema vuelve a su entrada. Esto ayuda a controlar cómo se comporta el sistema. Imagina que estás jugando a un videojuego y ves tu puntuación. Esa puntuación es la salida, y si la usas para decidir cómo jugar mejor la siguiente ronda, ¡eso es realimentación!

Podemos encontrar ejemplos de realimentación en muchos sistemas complejos. Por ejemplo, en la ingeniería, la arquitectura, la economía y la biología. En la administración, el control es una etapa importante que sirve de base para planificar. Arturo Rosenblueth, un investigador y médico mexicano, junto con Norbert Wiener, sentaron las bases de una nueva ciencia llamada cibernética. Ellos propusieron que el comportamiento controlado por la realimentación negativa es un principio clave en la naturaleza y en las creaciones humanas.

¿Cómo surgió la idea de la realimentación?

La realimentación en la sociedad

Durante la Segunda Guerra Mundial, se trabajó en un proyecto para guiar la artillería de forma automática usando el radar. El objetivo era predecir la trayectoria de los aviones y ajustar los disparos. Las correcciones se basaban en las diferencias entre la trayectoria esperada y la real. Gracias a estos descubrimientos, se introdujeron en la ciencia los conceptos de realimentación y de cantidad de información. Esto fue muy importante para el desarrollo de la comunicación y la psicología cognitiva.

La realimentación en la tecnología

La palabra "cibernética" significa "ciencia de los mandos". Estos mandos son estructuras, a menudo electrónicas, que se relacionan con cómo funcionan los seres vivos y los sistemas sociales. Permiten crear máquinas que pueden reaccionar y operar con más precisión y rapidez que los seres vivos. También nos ayudan a entender mejor las leyes que regulan la vida en general, especialmente la del ser humano en sus aspectos psicológicos y sociales.

La realimentación en la economía

Antes de la Segunda Guerra Mundial, se formaron grupos de investigación para estudiar lo que los consumidores querían. Así nació la industria de la investigación de marketing. Después de la guerra, la publicidad en televisión creció mucho y se convirtió en el medio más grande para anunciar productos.

En los años cuarenta y cincuenta, la publicidad se volvió muy creativa. Los anuncios se enfocaban en características del producto que significaban aceptación social, estilo y éxito. Así surgieron grandes figuras de la industria como Leo Burnett, David Ogilvy y Bill Bernbach. Ellos fundaron sus propias agencias y cambiaron la forma de planear y crear la publicidad para siempre.

Tipos de sistemas: Lazo abierto y lazo cerrado

Existen dos tipos principales de sistemas:

• Los sistemas de lazo abierto (o no realimentados).
• Los sistemas de lazo cerrado (o realimentados).

Un sistema de lazo cerrado funciona de tal manera que la salida vuelve al principio. Así, el sistema puede analizar la diferencia entre lo que se desea y lo que se obtiene. Luego, hace ajustes para acercarse más al objetivo, hasta que el error es muy pequeño o cero. Ejemplos de esto son el control de la temperatura, la velocidad, la presión o el caudal.

Los sistemas de lazo abierto no comparan la variable controlada con una entrada de referencia. Cada ajuste de entrada determina una posición de funcionamiento fija.

¿Qué es la realimentación en general?

La realimentación es un mecanismo o proceso donde una señal viaja dentro de un sistema, desde su salida de vuelta a su entrada. Esto forma un "bucle de realimentación". En un sistema de control, cuando parte de la señal de salida regresa, se le llama realimentación.

La realimentación y la autorregulación están muy conectadas.

• La realimentación negativa es la más común. Ayuda a mantener la estabilidad de un sistema a pesar de los cambios externos. Se relaciona con la homeostasis, que es la capacidad de un sistema de mantener su equilibrio interno.
• La realimentación positiva aumenta las posibilidades de cambio y crecimiento. Permite que el sistema alcance nuevos puntos de equilibrio. Por ejemplo, en un ser vivo, la realimentación positiva ayuda a que el sistema endocrino y nervioso reaccionen rápidamente a situaciones de estrés. También es clave en el crecimiento y desarrollo de los órganos. Todos estos procesos buscan salir rápidamente del estado inicial.

Realimentación positiva y realimentación negativa

La realimentación negativa es clave para la homeostasis y para mantener la estabilidad. La realimentación positiva lleva al cambio, es decir, a la pérdida de estabilidad o equilibrio.

Diferencias entre sistemas negativos y positivos

En ambos casos, una parte de la salida del sistema se reintroduce como información sobre esa salida. La diferencia es que en la realimentación negativa, esta información se usa para reducir la diferencia con una meta establecida. Por eso se llama "negativa". En cambio, en la realimentación positiva, la misma información se usa para aumentar esa diferencia.

Las relaciones humanas pueden verse como "bucles de realimentación". La realimentación negativa y positiva son más complejas en los sistemas abiertos que en los sistemas cerrados. En los sistemas cerrados, la homeostasis (mantener el equilibrio) es lo normal.

En los sistemas abiertos, la realimentación puede usarse para fortalecer el sistema (realimentación positiva) o para cambiarlo (realimentación negativa). La realimentación positiva mantiene o aumenta el sistema existente, mientras que la realimentación negativa produce un cambio en el sistema.

La realimentación es el secreto de cómo funcionan los sistemas que se autorregulan. Estos sistemas necesitan una forma de pensar donde los conceptos de patrón e información son tan importantes como lo fueron la materia y la energía en el siglo pasado.

Ejemplos de tipos de realimentación

1. Realimentación positiva: Tiende a aumentar la señal de salida o la actividad.
   • Ejemplo: Un grupo de leñadores corta árboles. Cuanto más talan, más madera tienen y pueden comprar mejores hachas. Si siguen así, podrían talar todo un bosque.
2. Realimentación negativa: Mantiene el sistema funcionando de manera estable. Devuelve al emisor la información necesaria para corregir la entrada.
   • Ejemplo:
     • Un automóvil conducido por una persona es un sistema de realimentación negativa. Si la velocidad es mayor de lo deseado (por ejemplo, en una bajada), se reduce la presión en el pedal. Si es menor (en una subida), se aumenta la presión para acelerar.
     • Un sistema de calefacción también usa realimentación negativa. Si la temperatura es más alta de lo deseada, la calefacción se apaga o baja su potencia. Si no alcanza la temperatura, aumenta su fuerza o sigue funcionando.
3. Realimentación bipolar: Puede aumentar o disminuir la señal o actividad de salida. Es común en muchos sistemas naturales y humanos. Generalmente, la realimentación es bipolar, es decir, positiva y negativa según las condiciones del ambiente. Esto produce respuestas que se adaptan al sistema.

Norbert Wiener y la cibernética

Norbert Wiener fue un profesor de lógica matemática en el Instituto Tecnológico de Massachusetts. También dio clases en muchas universidades de otros países. Escribió libros importantes como Cibernética: control y comunicación en el animal y en la máquina (1948).

Entre 1920 y 1923, Wiener estudió el movimiento browniano. Este es el movimiento irregular de partículas disueltas en un líquido. Wiener creó una forma de describir este fenómeno con matemáticas, observando la trayectoria y posición de las partículas a lo largo del tiempo. Su trabajo fue muy importante para la Física, la Ingeniería y la Biología.

Antes de la Segunda Guerra Mundial, sus investigaciones sobre robots y máquinas automáticas que podían ayudar en tareas, sentaron las bases de una nueva ciencia: la cibernética. Wiener adoptó esta palabra en 1947, y viene del griego "Kybernetes", que significa "piloto" o "timonel".

La cibernética es la ciencia de los mandos. Estudia, usando las matemáticas, la física, la sociología y la neurofisiología, los "mecanismos de control y de comunicación en los seres vivos y en las máquinas". Del estudio del sistema nervioso surgió la idea de la realimentación. Esto permite que un motor se corrija a sí mismo usando parte de la energía que produce.

Una buena definición de cibernética es "el arte de hacer eficaz la acción". Hoy en día, vemos la cibernética por todas partes: "robots-obreros" en las fábricas, "analistas" en los laboratorios, "pilotos automáticos" en los aviones. Por eso, a nuestra época se le llama la era de la cibernética, y Norbert Wiener es considerado su "padre".

Aportes clave de la realimentación

• La realimentación es un mecanismo que permite que un efecto influya de nuevo en una de sus causas. Esto ayuda a cumplir un objetivo. Las diferencias entre lo que se logra y lo que se desea se convierten en energía que se reintroduce en el sistema para corregir esas diferencias.
• Antes de la cibernética, los modelos de causa y efecto eran casi siempre lineales. La física se inclinaba por las causas iniciales, y la biología por el resultado final. La cibernética cambió esto al mostrar que ambos principios pueden unirse gracias al descubrimiento de la realimentación.
• La realimentación puede ser positiva o negativa. La negativa es clave para la homeostasis y para mantener la estabilidad. La positiva, en cambio, lleva al cambio o a la pérdida de equilibrio. En ambos casos, parte de la "salida" del sistema se reintroduce como información. La diferencia es que la realimentación negativa reduce la variación respecto a una norma, mientras que la positiva la amplía.
• Las relaciones humanas pueden verse como "bucles de realimentación". La realimentación negativa y positiva son más complejas en los sistemas "abiertos" que en los "cerrados", donde la homeostasis es la norma.
• En los sistemas abiertos, la realimentación puede usarse para fortalecer el sistema (realimentación positiva) o para cambiarlo (realimentación negativa). La realimentación positiva mantiene o aumenta el sistema existente, mientras que la realimentación negativa produce un cambio.
• La cibernética nació durante la Segunda Guerra Mundial gracias a los esfuerzos de Norbert Wiener y Arturo Rosenblueth. Ellos buscaban diseñar un cañón antiaéreo que pudiera derribar aviones muy rápidos. Los reflejos humanos no eran lo suficientemente rápidos, así que se necesitaba una máquina. Se dieron cuenta de que las máquinas de entonces no eran suficientes y que se necesitaba un nuevo principio: la realimentación. Este principio ya había sido usado por James Watt en su regulador para máquinas de vapor. Su importancia real se empezó a entender con el crecimiento de la radio en los años 1920. En 1932, Cannon acuñó el término "homeostasis" para describir los procesos de autorregulación de los organismos vivos, postulando la presencia de mecanismos de realimentación.
• La cibernética es la teoría de la autorregulación y el autocontrol de los sistemas mediante la realimentación.
• La realimentación es un proceso circular donde parte de la salida vuelve a la entrada como información sobre la primera respuesta. Esto permite que el sistema se autorregule para mantener un equilibrio o alcanzar una meta.
• Un ejemplo de realimentación es el biofeedback. Aquí, una persona puede aprender a controlar sus estados corporales y mentales recibiendo información de una máquina que mide sus variables fisiológicas.
• La realimentación negativa lleva al sistema a un equilibrio anterior.
• La realimentación positiva lleva al sistema a un nuevo equilibrio.

Galería de imágenes

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  Un esquema que muestra cómo funciona la realimentación.

Véase también

En inglés: Feedback Facts for Kids

• Dinámica de sistemas
• Sistema dinámico
• Sistema complejo
• Cibernética
• Teoría de control
• Teoría de sistemas
• Control automático