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恐龙世界/反馈循环

来自维基教科书,开放的书籍,开放的世界

当两件事反复一起变化时,就会发生反馈循环。

  • 我在周一吃了一个甜甜圈。周二我渴望糖,所以我吃了两个甜甜圈。周三我真的渴望糖,所以我吃了三个甜甜圈。等等。
  • 大气中的碳使气候变暖。极地的永久冻土融化,释放出更多碳氢化合物到大气中。气候变暖,等等。
  • 我为了娱乐折纸,并将模型送给别人。人们给我折纸。我制作更多模型,并把它们送给更多人,等等。

流行文化注

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  • 在日常对话中,人们经常使用“恶性循环”这个词来描述反馈循环。
  • 据我所知,这是通过引用 1999 年上映的一部电影中的一个场景而流行起来的……这部电影并没有随着时间的推移而变得更好。
  • 具有讽刺意味的是,电影场景描述了一个正反馈循环,但它涉及一个令人不愉快的话题,因此这种现象被描述为“恶性循环”。
  • 这导致了 20 年后的奇怪对话,例如,“这就像一个恶性循环!但,你知道,它并不坏。”
  • 使用反馈循环这个词更容易、更实用。


在深度时间研究(化石、古代生命等)中,因果关系通常难以辨别。实际上,我们认为具有简单因果关系的大多数自然事件都涉及更复杂的反馈循环。

这门课程将重点关注中生代-新生代过渡,以了解地球历史上一个主要的正反馈循环。


动态平衡

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这描述了倾向于稳定到平衡状态的系统。


随意例子

  • 下午 1:00:很少有购物者在史密斯商店尝试结账,因此经理告诉一些员工去休息。
  • 下午 1:10:更多的购物者排队,现在有两条长队。
  • 下午 1:20:当员工从休息回来时,经理把他们派到收银台。
  • 下午 1:30:两条长队的购物者分散在五个结账台。
  • 下午 1:40:两名员工的队伍中没有人,因此经理要求一个人去拿购物车,另一个人去吃午饭。
  • 下午 1:50:在史密斯商店结账非常容易。谢谢,动态平衡!

动态意味着四处移动并对事物做出反应。

平衡意味着平衡。

具有动态平衡的系统会以一种方式失去平衡,然后以另一种方式失去平衡,并最终趋于平衡。

一些系统始终在来回变化——超市有时很安静,有时很繁忙,等等。但总的来说,该系统不会在一个方向上失衡到崩溃的程度。

许多动态平衡系统都有一个类似缓冲区的功能来缓解不同因素之间的响应。在上面的例子中,经理能够缓冲购物者和员工之间的互动。


科学例子。

巨型海藻是一种高大的藻类,在北美太平洋沿岸生长成大片,称为森林。

海藻林是棘皮海胆、海鲈鱼和肉食性海洋哺乳动物海獭的家园。

  • 海胆吃海藻。海獭吃海胆。
  • 如果海藻林变得太小,海胆很容易被发现,并且会被海獭吃掉。
  • 如果海藻林变得很大,更多的海胆可以躲在里面,并且它们会吃海藻。
  • 任何海藻林的规模总是在变化,但如果你飞过海岸,你会看到沿海岸生长的总海藻量大致相同。

海藻和海胆之间的这种相互作用是由海獭缓解的。


正反馈循环

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这描述了一个系统,其中至少两个特征相互加强,不断增长。这个系统不会自动找到平衡。

实际系统不需要涉及具有积极情绪含义的事物——这与系统的感觉无关。

科学例子

  • 人类猎杀海獭(它们做帽子很不错!!)。
  • 海胆不受控制地生长,并啃食巨型海藻狭窄的锚点。
  • 巨型海藻漂浮起来,留下一片“海胆荒地”:岩石上挤满了带刺的紫色海胆,没有海藻林。
  • 海胆以短小的藻类为食,这些藻类很容易在阳光充足的水中的岩石上生长。
  • 海胆继续肆虐,并摧毁了沿岸的海藻林。

这是一个正反馈循环。它可能听起来很悲伤(可怜的海藻!)或高兴(美味的海胆!),但它是不平衡的,因为更多的海胆会导致更少的海藻,导致更多的海胆,导致更少的海藻。


社会例子

  • 次级抵押贷款。
  • 次级抵押贷款发放给信用评分低于平均水平的个人。
  • 由于信用评分较低,贷款机构收取更高的利息。
  • 更高的利率使得还清贷款变得更加困难。
  • 如果未按时付款,个人的信用评分就会下降。
  • 随着信用评分下降,公司拒绝提供常规贷款。
  • 个人被迫使用次级贷款。


负反馈循环

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这描述了一个系统,其中至少两个特征相互减少,在对系统的影响方面不断缩小。这个系统不会自动找到平衡。

实际系统不需要涉及具有消极情绪含义的事物——这与系统的感觉无关。

科学例子

  • 我冷。
  • 我发抖。
  • 我不那么冷了。
  • 我发抖的次数少了一些。
  • 我没事了。谢谢,负反馈循环!
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