Geri besleme

Geri besleme veya geri bildirim (İngilizce: feedback) bir sürecin basamaklarındaki bir değişimin önceki bir basamağa etki etmesi ve neden-sonuç ilişkisi içerisinde bir döngü oluşturması olayına denir. Burada süreç sıcaklık ayarlı bir soba gibi fiziksel olabileceği gibi kan şekeri döngüsü gibi biyolojik, hatta paradokslarda olduğu gibi tamamen soyut olabilir.

" en geniş anlamda iki olay birbirini karşılıklı etkiliyorsa geri besleme mevcutttur"

Geri beslemenin amacı ve örnekleri

Örnek bir av-avcı ilişkisi. Türlerden birinin artması/azalması zamanla diğerinin de artmasına/azalmasına sebep olmuştur.

Geri besleme kavramına biyoloji, iktisat, psikoloji, mühendislik gibi birçok alanda rastlandığı için tüm bu alanları kapsayan bir tanımını yapmak güçtür. Fakat tüm bu alanlarda geri besleme neden-sonuç ilişkisinin yanında sonucun da nedeni etkilemesi şeklinde gözlenir. Bu yüzden geri beslemenin oluduğu yerlerde döngüsel bir süreç vardır. Örneğin bir hayvan popülasyonunda avcıların sayısının artması sonucunda av sayısı azalır. Av sayısının azalmasıyla avcılar besin sıkıntısı yaşar ve avcı sayısı azalır. Bu süreçte azalan av sayısı avcı sayısına geri besleme yapmış ve avcı sayısını azaltmıştır. Geri besleme mekanizmasının olduğu süreçlerde ilk göze çarpan şey süreçin kendini düzenlenlediğidir. Av-avcı ilişkisinde av sayısı sürekli azalamaz ya da avcı sayısı sürekli artamaz. Doğada birçok yerde bu gibi geri besleme örneklerine rastlanabilir. Fakat geri besleme mekanizmasını günümüzde için bu denli olmasının sebebi mühendislik bilimlerindeki uygulamalarıdır. Zaten geri besleme (feedback) teriminin kullanılmaya başlanması 1860'lı yıllarda mekanik olaylar hakkında kullanılmaya başlamıştır.

Kendini düzenleyebilme ve kararlılık kavramları her alandan mühendislerin en çok ilgilendiği konuların başında gelir. Ürettikleri nesnelerin farklı şartlarda aynı şekilde çalışmayı sürdürmesini ve dış faktörlerden etkilenmemesini, gerektiğinde ise sürece kolayca müdahale etmek isteyen mühendisler bu sorunları çoğu zaman geri besleme sistemleri kullanarak aşarlar. Kontrol mühendisliği bu alanla ilgilenen disiplinler arası bir mühendislik dalıdır.

Uygulamaları

Makine Mühendisliği

Watt'ın motor hızını ayarlamak için kullandığı düzenek. Yakıt vanası motorun kendisi tarafından çevirilen kürelere bağlıdır.

Watt'ın buhar türbini 1788

Makine mühendisliği, geri besleme mekanizmalarının ilk kullanıldığı alandır. Antik roma ve yunan su saatlerinde su akışını sabit tutmak için akış valfi örnekleri görülebilir. Cornellus Drebbel (1572-1633) sobalarda sıcaklık kontrolü için termostatlı sistemler geliştirmiştir.

James Wattın buhar türibinin hızını kontrol etmek için geliştirdiği sistem (centrifuge regulator) dönüm noktası olmuş, Endüstri Devrimine yön veren icatlardan biri olmuştur. Daha sonra James Clerck Maxwell tarafından bu sistemin matematiksel modeli oluşturulmuştur. Bu sistemde motora giden yakıt,bir valfe bağlıdır .Bu valfin ise motorun çıkışından bir eksen etrafında dönen kürelere bağlıdır. Motorun hızı azaldığında kürelerin dönüş hızı düşer ve yakıt valfi aşağı iner. Bu durumda motora daha çok yakıt gider ve motor hızlanır. Eğer motor fazla hızlanırsa kürelerin dönüş hızı artar valf yukarı kalkar, motora giden yakıt azalır ve motor yavaşlar.

Mekanik kontrol, mikroişlemcilerin ve sensörlerin gelişmesyle elektronik kontrol sistemleri tarafından daha kolay yapılmaya başlanmış ve mekanik kontrol sistemleri çoğu yerde yerini elektronik kontrol donanımlarına bırakmıştır.

Elektronik Mühendisliği

Negatif direnç devresi. Bu devre opampa pozifif geri besleme yapılarak oluşturulur. Girdi olan Vs'in opmapın pozitif ucuna çıkışla geri besleme oluşturacak şekilde bağlandığına dikkat ediniz

Geri besleme, elektronik amfilerde, osilatörlerde, mantık devrelerinde yaygın olarak kullanılır. Bu devrelerde negatif ve pozitif geribildirim çıkış sinyalinin fazı ile ayarlanır. Eğer çıkış sinyali girişle birleşmeden önce ters çevirilmişse (180 faz farkı varsa) kontrol döngüsü negatif geri beslemelidiraksi halde pozitif geri beslemelidir. Negatif geri besleme istenmeyen sapmaları engelleyerek sistemlerin stabilitesini artırmak için sıklıkla kullanılır. Pozitif geri besleme ise daha nadir kullanılır. Buna ilginç bir örnek ise negatif direnç devresidir. Bu devrenin akım/voltaj grafiğine bakıldığında negatif eğim görülür. Bu bir devre elemanının negatif direnci olması (-5Ω gibi) olarak yorumlanabilir. Bu direnç normal bir direnç gibi güç tüketmez, devreye güç sağlar. Bu düzenek sinyal üreteçlerinin neredeyse ideal üreteçler gibi davranmalarını sağlamak için kullanılır.

Konserlerde bazen nedensiz gibi duran tiz cızırtılar oluşur. Bu rahatsız edici ses uzun süre sürebilir. Bu aslında bir elektro-akustik geri beslemedir. Ses kolonunun yakınına bulunan bir mikrofon sesi elektriksel olarak ses kolonuna iletir ve yükseltilen ses tekrar mikrofon tarafından toplanır. Eğer bu döngünün kazancı yeterince büyükse ses kolonunun maksimum yüksek güçte cızırtı verebilir.

Bunun dışında -gelişen sensör teknolojisinin de yardımıyla- elektronik olmayan sistemler hakkında elde edilen bilgi elektronik olarak daha rahat işlendiğinden elektronik devreler ve geri besleme sistemleri kimyasal, mekanik termal ve diğer süreçlerin kontrolünde de kullanılır.

Biyoloji

Ekosistemlerde, Biyosferde hatta organizmanın kendi içinde birçok parametre çok hassas değerler arasında olmalıdır. Ekosistemdeki birkaç derecelik artış birçok canlı türünün sonu olabilir ya da kan pH'ındaki 0,5 lik bir yükseliş ölümle sonuçlanabilir. Bu yüzden biyosistemlerde hem pozitif hem negatif geri beslemenin görüldüğü çok hassas mekanizmalar mevcuttur. İnsanda insülin salınımları mensturlasyon döngüsü kan pH dengesi su dengesi, bu sistemlere örnektir. Biyokimyasal olarak enzimlerin ve hormonların işleyişinde; ekosistemde av-avcı döngüsünde geri besleme görülür.

Risk Değerlendirilmesi ve Yönetimi

Risk değerlendirmesi ve yönetimindeki son aşama geri besleme aşamasıdır. Geri besleme aşamasının uygulanmasının temel amacı, risk yönetim ekibi tarafından değerlendirme ve kontrol aşamalarında yapılan uygulamaların uygun ve yerinde olduğunu teyit etmektir. Bunun için, kontrol ve değerlendirme aşamalarında yapılan veya planlanan işlerin ve önlemlerin gerçekleştirilmesinin takibini yapmak, zamanla değişime uğrayan risk etki değerlerini ve kontrol uygulamalarını yeniden düzenlemek ve daha önceden tanımlanmamış olan yeni riskleri tanımlamaktır.

Geri besleme bir tür kontrol mekanizmasıdır ve süreci etkinleştirir.

Geri beslemenin risk değerlendirmesi ve yönetimi sürecine kazandırdıkları:

• Risk yönetiminin amacına ulaşıp ulaşmadığını ortaya koyar.
• Risk yönetimi uygulamasının başarılı olup olmadığını ortaya koyar.
• Geri beslemenin doğru bir şekilde algılanıp algılanmadığını ortaya koyar.
• Risk yönetimi sürecinin hangi aşamada niçin başarısız olunduğunu ortaya koyar.
• Elde edilen bulgular sayesinde bir sonraki uygulamada kullanılabilecek bilgileri sağlar.
• Bir sonraki uygulamada sürecin doğru bilgilerle yeniden oluşturulmasını sağlar.

Geri besleme çeşitleri

Sistem teorisinde, iki tür geri besleme vardır:

1. Negatif geri besleme
2. Pozitif geri besleme

Negatif geri besleme, kendi kendini dengeleyen (self-correcting). Bunun anlamı sistemin iki unsurundan biri (sebep veya sonuç) değiştiğinde, sistem değişikliğe karşı direnç gösterir ve eski haline geri dönmeye çalışır.

Negatif geri besleme, dengeleyici döngüdür. Değişkenlerini bir dengeye ulaştırmaya çalışır. Kontrolcü ya da hedef arayışlıdır.

Risk Değerlendirmesi Negatif Geri Besleme

Pozitif geri besleme, kendi kendini güçlendiren (self-reinforcing). Bunun anlamı sistemin iki unsurundan biri değiştiğinde, sistem içi etkileşimler, bu değişikliğin giderek artmasına sebep olur.

Pozitif geri besleme, pekiştirici döngüdür. Değişkenlerin sürekli olarak aynı yönde ve de artan şekilde değişmesini sağlar, Kısır döngüdür.