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    D-4691 1

    Introduccin a los

    Sistemas con realimentacinBacterias E.Coli

    REPRODUCCION

    TASA DE REPRODUCCION

    Elaborado porMIT System Dynamics in Education Project

    Bajo la supervisin de: Prof. Jay W. Forrester

    .

    porLeslie A. MartinOctubre 1997

    Traducido por Juan Martin Garcia , Barcelona, SpainY

    Isaac Dyner, Medillin, Colombia

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    Copyright 1997 Massachusetts Institute of Technology.Distribucin autorizada para fines educativos sin animo de lucro.

    Traduccin de Juan Martn Garca, Barcelona, Espaa y Professor Isaac Dyner of Medellin, Colombia

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    Indice

    1. INTRODUCCION 6

    2. QUE ES UN BUCLE DE REALIMENTACION? 7

    3. BUCLES POSITIVOS

    4. BUCLES NEGATIVOS 12

    5. EJERCICIOS 17

    5.1 POBLACIN DE CONEJOS 17

    5.2 POBLACIN DE MOFETAS 19

    5.3 CUENTA BANCARIA 21

    5.4 PANECILLOS ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.

    5.5 INFECCIN 25

    5.6 PNICO 27

    5.7 PINOS 29

    5.8 CASTILLOS EN LA ARENA 31

    5.9 NIOS CON TORTUGAS NINJA 33

    5.10 CONTAMINACIN 35

    5.11 CONOCIMIENTOS 37

    5.12 RESISTENCIA FSICA 39

    5.13 PRODUCTOS ACABADOS 41

    5.14 VOCABULARIO 43

    6. RESUMEN 45

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    1. INTRODUCCINEn este documento se explica el concepto de realimentacin (feedback). Una

    realimentacin es un proceso por el cual una seal viaja a travs de una cadena de relaciones

    causales hasta relacionarse de nuevo consigo misma. La realimentacin se puede dividir en

    dos categoras:positiva y negativa.

    La realimentacin es positiva si el aumento de una variable, despus de un retraso,

    provoca un nuevo aumento de esa misma variable. Las realimentaciones positivas se hallan

    cuando hay un refuerzo o amplificacin en el sistema, que provoca un comportamiento

    exponencial. Por otra parte, una realimentacin es negativa si el aumento de una variableprovoca que posteriormente haya una disminucin en esa misma variable. Las

    realimentaciones negativas llevan al equilibrio o estabilizan los sistemas, lo que produce un

    comportamiento asinttico o bien oscilante. Este documento sirve para reforzar los

    conocimientos sobre realimentacin con ejemplos en forma de ejercicios. Los ejercicios

    piden al lector que haga la distincin entre realimentaciones positivas y negativas.

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    2. QUE ES UNA REALIMENTACION?La realimentacin es un proceso en el cual una causa inicial se relaciona consigo

    misma a travs de una cadena de causas 1 La forma ms sencilla de explicar el concepto de

    realimentacin es con un ejemplo:

    Como un simple ejemplo, considere que existe un cambio brusco detemperatura en la habitacin causado por una racha de aire fro. La cada dela temperatura puede desencadenar varios tipos de acciones. Por ejemplo,algunas personas en la habitacin se podran colocar un abrigo o desplazarsehacia otra parte ms caliente de la casa. Tambin puede ocurrir que eltermostato ponga en marcha la calefaccin. El funcionamiento de lacalefaccin puede a su vez provocar nuevos cambios. As puede causar queel nivel del depsito de fueloil disminuya, lo cual a su vez provocar unafutura compra de ms fueloil. El funcionamiento de la calefaccin podracausar un desgaste y rotura de la caldera, lo cual puede provocar que debanhacerse reparaciones. Sin embargo, ninguna de estas ltimas cadenas causalesmodifica la temperatura de la habitacin. El efecto ms importante de laactividad de la calefaccin, dado nuestro especial inters en analizar elcontrol de la temperatura de la habitacin, es el calor que sale de losradiadores de la habitacin, el cual provoca que la temperatura de lahabitacin se eleve.2

    El ejemplo del termostato nos proporciona imgenes tanto de un sistema de bucleabierto como de bucle cerrado. Un sistema de bucle abierto es una simple cadena de

    relaciones causales: la temperatura de la habitacin desciende, y por ello las personas se

    colocan un abrigo. Fjese que el hecho de colocarse un abrigo no afecta a la temperatura de

    la habitacin. Por otra parte, un sistema de bucle cerrado es una cadena circular de

    causalidad que s realimenta: la temperatura de la habitacin disminuye y esto activa el

    termostato, el cual pone en macha la caldera de la calefaccin, la cual calienta los radiadores,

    que elevan la temperatura de la habitacin. Un cambio en la temperatura de la habitacin

    provoca otro cambio en la temperatura de la habitacin. En el ejemplo del termostato, el

    efecto de los dos cambios tiene sentido contrario: una cada en la temperatura de la

    habitacin provoca un posterior aumento de la temperatura de la habitacin. Si el termostato

    1 Nancy Roberts, et al, 1983. Introduction to Computer Simulation. Reading, MA: Addison-Wesley, p. 16.

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    funciona correctamente, la temperatura en la habitacin nunca debera alejarse mucho del

    ideal deseado.

    Los sistemas de bucle cerrado se denominan sistemas con realimentacin. En un

    sistema con realimentacin, cada variable es a la vez- causa y efecto. La temperatura de la

    habitacin se halla afectada por la actividad de los radiadores, y afecta al termostato, el cual

    afecta a la caldera de la calefaccin y al futuro estado de los radiadores. En un sistema con

    realimentacin un cambio en el estado real del sistema (por ejemplo, un cambio en la

    temperatura de la habitacin) lleva a una decisin (tomada por el termostato) que provoca

    una accin (poner en marcha la caldera de calefaccin) que afecta al estado real del sistema

    (los radiadores elevan la temperatura de la habitacin) y a su vez tienen influencia en futuras

    decisiones (la caldera de la calefaccin se detiene una vez que se ha alcanzado la

    temperatura deseada en la habitacin).3

    Un sistema con realimentacin puede ser clasificado como positivo o negativo. No

    hay nada especialmente bueno en un sistema con realimentacin positiva y nada malo en

    otro negativo. Los nombres de positivo y negativo indican si los cambios en la

    realimentacin se hacen en la misma direccin para producir un comportamiento reforzado,

    o se mueven en direcciones opuestas, para producir equilibrio y un comportamiento estable.

    3 Jay W. Forrester, 1961. Industrial Dynamics. Portland, OR: Productivity Press, p. 14.

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    3. REALIMENTACIN POSITIVALa Realimentacin Positiva provoca crecimiento y cambio. La Figura 1 muestra un

    ejemplo de realimentacin positiva. Un bilogo hace crecer un tipo de bacteria en un

    recipiente. La reproduccin incrementa el numero de la bacteria E. coli . Cuanto ms se

    reproducen las bacterias, ms bacterias hay en el recipiente. Que determina la velocidad de

    reproduccin?. Las bacterias E. Coli se reproducen por divisin celular. La reproduccin

    depende directamente de cuantas bacterias hay en el recipiente.

    Bacterias E. coli

    reproduccion

    TASA DE REPRODUCTION

    Figure Error! Unknown switch argument.: Realimentacin positiva: Bacterias E. coli

    La flecha sombreada en la Figura 1 no es slo una relacin de informacin o un canalmaterial sino una relacin causal. El flujo de reproduccin de las bacterias cada hora en el

    recipiente de bacterias es un canal material.

    La flecha que une el Flujo de Reproduccin con el numero de bacterias se denomina relacin

    de informacin, porque transmite la informacin sobre el estado real del sistema (la cantidad

    que existe) a los mecanismos que gestionan el cambio del sistema (el flujo). Las relaciones

    materiales y de informacin determinan el comportamiento del sistema a lo largo del tiempo.Las flechas curvadas, por otra parte, no gestionan o dirigen el sistema pero recogen las

    relaciones causales que existen. La cantidad de bacterias E.coli en el recipiente influye en el

    flujo de reproducciones, el cual, a su vez, influye en el nmero de bacterias que hay en el

    recipiente. Se puede dibujar el bucle de realimentacin siguiendo las flechas causales. El

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    0.00 1.00 2.00 3.00 4.00

    Horas

    0.00

    12800.00

    25600.00

    1: EColi Bacteriae

    1 11

    1

    Figura Error! Unknown switch argument.: Crecimiento exponencial

    El comportamiento mostrado en la Figura 2 se denomina crecimiento exponencial.

    El crecimiento exponencial se incrementa y refuerza a lo largo del tiempo. Otro tipo de

    sistema que muestra una realimentacin positiva lo podemos ver en la Figura 3.

    Cigarillos fumados

    fumar

    Tiempo de AdiccinNecesidad de cigarillos

    Figura Error! Unknown switch argument.: Realimentacin Positiva: Adiccin

    Cuanto ms fuma mi to, ms adicto se vuelve a la nicotina de sus cigarrillos.

    Despus de fumar unos pocos cigarrillos hace ya mucho tiempo, mi to empez a sentir una

    necesidad de los cigarrillos. Esta necesidad le llev a fumar ms, lo cual le produjo una

    mayor necesidad de fumar. Este comportamiento reforzado de un proceso de adiccin es

    caracterstico de una realimentacin positiva.

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    4. REALIMENTACIN NEGATIVALa realimentacin negativa anula los cambios y estabiliza los sistemas. En una

    realimentacin positiva, un aumento ocasional en una variable provoca un mayor aumento

    en la misma variable. En cambio, en una realimentacin negativa un aumento en una variable

    acaba provocando una disminucin en esa variable. El ejemplo del termostato contiene un

    sistema con una realimentacin negativa: un aumento en la temperatura de la habitacin

    acaba provocando un descenso en la temperatura de la habitacin, hasta su valor inicial. Un

    joven que aprende a ir en bicicleta est utilizando tambin una realimentacin negativa:

    cuando la bicicleta se inclina demasiado a la izquierda, el joven la corrige inclinndola hacia

    la derecha, y cuando la bicicleta se inclina demasiado hacia la derecha, el compensa otra vez

    dirigindola hacia la izquierda. Las realimentaciones negativas producen equilibrio yestabilidad.

    Otro ejemplo de realimentacin negativa se halla en el proceso de disminucin

    progresiva de la radiactividad de un ncleo. Cada ao, disminuye una fraccin de la cantidad

    total de radioactividad de un ncleo.

    Nucleo Radioactivo disminucin

    CONSTANTE DE DISMINUCION

    Figura Error! Unknown switch argument.: Realimentacin Negativa: un ncleoradioactivo

    La Figura 4 muestra la estructura de disminucin de la radioactividad. Hay que

    distinguir entre el flujo material de salida del nivel y la flecha causal hacia el nivel. El flujo de

    disminucin elimina constantemente ncleos del nivel de ncleos radioactivos. Por ello el

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    flujo de salida est modificando el nivel provocando su disminucin. Dibuje la

    realimentacin empezando por el nivel. Al principio el numero de ncleos radioactivos es

    grande. Debido a que hay muchos ncleos presentes, el flujo de disminucin en el primer

    periodo es grande. Y a su vez el flujo de disminucin hace que la cantidad de ncleos sea

    ms pequea. Veamos que sucede en el segundo periodo. Ahora hay una menor cantidad de

    ncleos, pero esta cantidad es an significativa. El flujo de disminucin es an importante,

    pero no tanto como en el primer perodo. La cantidad de ncleos se reduce nuevamente,

    pero no drsticamente. Veamos que sucede tras varios periodos. La cantidad de ncleos

    continua disminuyendo, as que la cantidad es cada vez menor y menor. A medida que la

    cantidad de ncleos disminuye, el flujo de disminucin se hace tambin ms dbil, y por ello

    el proceso se hace ms lento.

    Dado que el Carbono-14 tiene una vida media de 5230 aos, qu crees que puede

    ocurrir con 1000 ncleos radioactivos de Carbono-14 en un periodo de 30.000 aos?

    0.00 7500 15000 22500 30000

    Aos

    0.00

    1: Nucleos Radioactivos

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    El comportamiento de los ncleos radioactivos, en un modelo con STELLA, se

    puede observar en la Figura 5. Este comportamiento se denomina disminucin

    exponencial o cada asinttica.

    0.00 7500 15000 22500 30000

    Aos

    0.00

    50000

    100000

    1: Nucleos Radioactivos

    1

    1

    1

    1

    Figure Error! Unknown switch argument.: Cada asinttica

    Mi dieta es otro ejemplo de un sistema con realimentacin negativa. El modelo que

    lo representa se halla en la Figura 6. Cuanto mayor exceso de peso tengo, ms intensa es midieta, la cual disminuye mi exceso de peso. Cuando mi peso se aproxima a mi peso deseado,

    yo siento menos necesidad de seguir la dieta.

    PLAZO PARA REDUCIR EL EXCESO DE PESO

    Pesodieta

    PESO DESEADO

    Diferencia de peso

    Figura Error! Unknown switch argument.: Realimentacin Negativa: dieta

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    Como ejemplo, hoy yo peso 100 kilos. Yo realmente quisiera pesar 75 kilos, y por

    ello empiezo una estricta dieta. La Figura 7 muestra como mi peso disminuye en un periodo

    de 24 semanas, o 6 meses. Mi peso disminuye, rpidamente al principio y luego ms

    lentamente, a medida que me aproximo a los 75 kilos que es lo que considero como ideal.

    0.00 6.00 12.00 18.00 24.00

    Semanas

    75.00

    100.00

    1: Mi peso

    1

    1

    1

    1

    Figure Error! Unknown switch argument.: Cada asinttica

    Observa la similitud entre el comportamiento de mi peso y el comportamiento de los

    ncleos radioactivos. Las realimentaciones negativas dirigen al sistema hacia un valor

    objetivo. Yo hago dieta con el propsito de alcanzar un peso de 75 kilos. Los ncleos

    radioactivos van disminuyendo hacia un valor de cero, y disminuyen hasta que no queda

    ninguno.

    Un sistema con realimentacin negativa puede disminuir hacia su objetivo, o tambin

    puede subir hacia ese objetivo. Toma el ejemplo de la dieta. Tal vez yo tenga exceso de peso

    pero mi hermano menor est muy delgado. El quiere pesar tambin 75 kilos pero

    actualmente pesa escasamente 50 kilos. Por ello mientras que yo empiezo mi dieta, el

    comienza a comer intensamente. La Figura 8 muestra los cambios de ambos pesos en el

    mismo perodo de 24 semanas.

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    0.00 6.00 12.00 18.00 24.00

    Semanas

    50.00

    75.00

    100.00

    1: Mi Peso 2: Su Peso

    1

    1

    11

    2

    2

    22

    Figura Error! Unknown switch argument.: Comportamiento asinttico

    El comportamiento de ambos niveles de la Figura 8 es asinttico. Las curvas tienden

    hacia un objetivo, el peso deseado. La realimentacin negativa hace que los sistemas se

    dirijan hacia su objetivo. En los sistemas simples como los vistos ahora, la trayectoria hacia

    el objetivo es asinttica; en sistemas ms complejos esta trayectoria puede ser oscilante. Por

    el contrario, las realimentaciones positivas provocan trayectorias exponenciales,amplificando el comportamiento inicial. Ambas formas de realimentacin, positiva y

    negativa, se combinan en la realidad para crear todos los tipos de comportamientos que

    observamos en los sistemas complejos.

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    5. EJERCICIOSEl propsito de estos ejercicios es aprender a diferenciar entre realimentaciones

    positivas y negativas. En cada ejercicio, primero dibuja las relaciones causales para

    identificar si cada variable causa un aumento o una disminucin de la siguiente. Seala con

    un crculo la correcta. Luego indica si la relacin es positiva o negativa: un cambio en una

    variable se encuentra reforzado o anulado?. Seala con un crculo la correcta. Luego dibuja

    el bucle de realimentacin en el Diagrama de Flujos y escribe si el bucle es positivo o

    negativo. Cuando hayas acabado, mira en la pgina siguiente y comprueba tus respuestas.

    5.1 Poblacin de Conejos

    ? Un aumento en la poblacin de conejos aumenta / disminuye el flujo de nacimientos.

    ? Un aumento en el flujo de nacimientos refuerza / anula el aumento inicial de la

    poblacin de conejos.

    ?

    Por ello, el bucle de realimentacin es positivo / negativo.

    Poblacin de conejos

    nacimientos

    TASA DE NATALIDAD

    Nacimientos = Poblacin de conejos * TASA DE NATALIDAD

    UNITS: conejos/ao

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    Poblacin de conejos: Respuestas

    ? Un aumento en la poblacin de conejos aumenta el flujo de nacimientos.

    ?

    Un aumento en el flujo de nacimientos refuerza el aumento inicial de la poblacin deconejos.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin es positivo.

    Poblacin de conejosnacimientos

    TASA DE NATALIDAD

    Cuanto mayor es la poblacin, mayor es el flujo de nacimientos. A medida que el flujo de

    nacimientos aumenta, la poblacin aumenta an ms rpidamente.

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    5.2 Poblacin de mofetas

    ? Un aumento de la poblacin de mofetas aumenta / disminuye el flujo de muertes.

    ? Un aumento en el flujo de muertes refuerza / anula un aumento inicial de la poblacin

    de mofetas.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin es positivo / negativo.

    Poblacin de Mofetasmuertes

    TASA DE MORTALIDAD

    muertes = Poblacin de Mofetas * TASA DE MORTALIDAD

    UNITS:mofetas/ao

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    Poblacin de Mofetas: Respuestas

    ? Un aumento de la poblacin de mofetas aumenta el flujo de muertes.

    ?

    Un aumento en el flujo de muertes anula un aumento inicial de la poblacin de mofetas.? Por ello, el bucle de realimentacin es negativo.

    Poblacin de mofetasmuertes

    TASA DE MORTALIDAD

    La cantidad de muertes de cada ao es una fraccin de la poblacin de mofetas. La tasa de

    mortalidad representa la mortalidad natural de la poblacin de mofetas. Una gran poblacinde mofetas tendr una gran cantidad de muertes, la cual reduce de forma importante la

    poblacin. Cuando la poblacin disminuye, el flujo de muertes se reduce, provocando que la

    poblacin an disminuya, pero no de forma tan importante. Evidentemente, en este simple

    sistema todas las mofetas acabaran muriendo.

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    5.3 Cuenta Bancaria

    ? Un aumento en la cantidad de dinero en la cuenta del banco aumenta / disminuye los

    intereses recibidos.

    ? Un aumento en los intereses recibidos refuerza / anula el aumento inicial en la cantidad

    de dinero en la cuenta del banco.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo / negativo.

    Dinero en la Cuenta del Banco

    Intereses recibidos

    TIPO DE INTERES

    intereses recibidos = Dinero en la Cuenta del Banco * TIPO DE INTERES

    UNITS: dlares/ao

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    Cuenta Bancaria: Respuestas

    ? Un aumento en la cantidad de dinero en la cuenta del banco aumenta los intereses

    recibidos.? Un aumento en los intereses recibidos refuerza el aumento inicial de la cantidad de

    dinero en la cuenta del banco.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo.

    Dinero en la Cuenta del Banco

    Intereses recibidos

    TIPO DE INTERES

    Los intereses recibidos se calculan multiplicando la cantidad de dinero en la cuenta del banco

    por el tipo de inters acordado. Cuanto mayor sea la cantidad en la cuenta, ms altos sern

    los intereses recibidos, los cuales aumentan el dinero en la cuenta. El rico se vuelve ms

    rico.4

    4 Por ejemplo, por el dinero de mi cuenta el banco me paga el 5% cada ao. Suponemos que no hay ni cobrosni pagos a lo largo del ao, y que los intereses se cobran en la misma cuenta. Si inicialmente haba 1.000 $,los intereses cobrados el primer ao a ese tipo de inters sern 50$.

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    5.4 Panecillos

    ? Un aumento en el nmero de panecillos en tu estmago aumenta / disminuye la cantidad

    de panecillos digeridos.

    ? Un aumento en el nmero de panecillos digeridos refuerza / anula el aumento inicial en

    el nmero de panecillos en tu estmago.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo / negativo

    Panecillos en el estmagoPanecillos digeridos

    TIEMPO DE DIGESTION

    digestin = panecillos en el estmago / TIEMPO DE DIGESTION

    UNITS: panecillos /hora

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    Panecillos: Respuestas

    ? Un aumento en el nmero de panecillos en tu estmago aumenta la cantidad de

    panecillos digeridos.? Un aumento en la cantidad de panecillos digeridos anula el aumento inicial de panecillos

    en tu estmago.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin es negativo.

    Panecillos en el estmago

    Panecillos di eridos

    TIEMPO DE DIGESTION

    La comida necesita un tiempo para digerirse. A mayor cantidad de panecillos que tengas en

    tu estmago, mayor ser cantidad de panecillos vas a digerir, lo cual aumenta el flujo al cual

    los panecillos abandonan tu estmago ya digeridos. Cuando la cantidad de panecillos en tu

    estmago disminuye, el flujo de digestin tambin disminuye hasta que todos los panecillos

    han sido digeridos.

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    5.5 Infeccin

    ? Un aumento en la cantidad de personas infectadas aumenta / disminuye la cantidad de

    contagios.

    ? Un aumento en la cantidad de contagios refuerza / anula el aumento inicial de personas

    infectadas.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo / negativo.

    Personas infectadascontagios

    TASA DE CONTAGIO

    nuevos contagios = Personas infectadas * TASA DE CONTAGIO

    UNITS: personas/da

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    Infeccin: Respuestas

    ? Un aumento en la cantidad de personas infectadas aumenta la cantidad de contagios.

    ?

    Un aumento en los contagios refuerza el aumento inicial en el nmero de personasinfectadas.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo.

    Personas infectadas

    contagios

    TASA DE CONTAGIO

    Cuando algunos alumnos en una aula vienen a la escuela con la gripe, los restantes alumnos

    tienen una alta probabilidad de ponerse enfermos. Cuando el nmero de alumnos infectados

    aumenta, tambin lo hace la cantidad de alumnos que se contagian. As, ms y ms alumnos

    son contagiados con la enfermedad.

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    5.6 Pnico

    ? Un aumento en la cantidad de personas con pnico aumenta / disminuye la variacin de

    la cantidad de personas con pnico.

    ? Un aumento en la variacin del pnico refuerza / anula el aumento inicial de la cantidad

    de personas con pnico.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo / negativo.

    Personas con pnico

    Variacin del pnico

    TIEMPO DE TRANSMISION

    variacin del pnico = Personas con pnico / TIEMPO DE TRANSMISIN.

    UNITS: personas con pnico/minuto

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    Pnico: Respuestas

    ? Un aumento en la cantidad de personas con pnico aumenta la variacin del pnico.

    ? Un aumento en la variacin de las personas con pnico refuerza el aumento inicial de

    personas con pnico.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo.

    Pesonas con pnico

    Variacin del pnico

    IEMPO DE TRANSMISION

    Alguien grita: fuego! en un teatro. Si alguien tiene pnico, este se extiende por toda la sala

    del teatro; ms y ms personas tratan de salir. A medida que aumentan las personas que se

    contagian del pnico, ste alcanza inmensas proporciones.

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    D-4691 29

    5.7 Pinos

    ? Un aumento en la cantidad de pinos aumenta / disminuye la cantidad de rboles talados.

    ? Un aumento en la cantidad de arboles talados refuerza / anula el aumento inicial de

    pinos.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo / negativo.

    Pinostala

    PLAZO DE CRECIMIENTO

    tala = Pinos / PLAZO DE CRECIMIENTO

    UNITS: arboles/ao

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

    30/45

    30 D-4691

    Pinos: Respuestas

    ? Un aumento en la cantidad de pinos aumenta la cantidad de rboles talados.

    ?

    Un aumento en la cantidad de rboles talados anula el aumento inicial de pinos.? Por ello, el bucle de realimentacin es negativo.

    Pinostala

    PLAZO DE CRECIMIENTO

    Los leadores talan con pericia arboles enormes; cortan los arboles de mayor tamao en el

    bosque. A mayor nmero de arboles en el bosque, mayor es la cantidad de arboles que los

    leadores pueden cortar. Cuando la cantidad de rboles en el bosque disminuye, los

    leadores cortan menos y menos rboles. Al final, todos los arboles sern talados.

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

    31/45

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

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    32 D-4691

    Castillos en la arena: Respuestas

    ? Un aumento en la cantidad de castillos en la arena aumenta la cantidad de erosin que

    tienen.? Un aumento en la erosin anula el aumento inicial en la cantidad de castillos en la arena.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin es negativo.

    Castillos en la arenaerosion

    PLAZO EN SER DESTRUIDO

    Cuando llega la marea, las olas destruyen los castillos en la arena. A mayor cantidad de

    castillos en la arena ms castillos son erosionados por las olas. Cuando quedan ya pocos

    castillos, la erosin es menos dramtica hasta que finalmente el ltimo castillo superviviente

    pierde sus ltimas murallas.

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

    33/45

    D-4691 33

    5.9 Jvenes con Tortugas Ninjas

    ? Un aumento de jvenes con Tortugas Ninja aumenta / disminuye la popularidad de las

    Tortugas Ninja.

    ? Un aumento en la popularidad de las Tortugas Ninja aumenta / disminuye las compras

    de Tortugas Ninja por los jvenes.

    ? Un aumento en la compra refuerza / anula el aumento inicial de jvenes con Tortugas

    Ninja.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo / negativo.

    Jvenes con Tortugas Ninja

    compras

    PLAZO DE COMPRAPopularidad de lasTortugas Ninja

    compras = Jvenes con Tortugas Ninja / PLAZO DE COMPRA

    UNITS: jvenes/mes

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

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    34 D-4691

    Jvenes con Tortugas Ninja: Respuestas

    ? Un aumento en la cantidad de jvenes con Tortugas Ninja aumenta la popularidad de las

    Tortugas Ninja.? Un aumento de la popularidad de las Tortugas Ninja aumenta las compras de las

    Tortugas Ninja.

    ? Un aumento en la compra refuerza el aumento inicial de jvenes con Tortugas.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo.

    Jvenes con Tortugas Ninjacompras

    PLAZO DE COMPRAPopularidad de las Tortugas Ninja

    La velocidad de una moda es un proceso que se autorefuerza. Cuantos ms y ms jvenes

    tienen Tortugas Ninja, estos juguetes se hacen ms y ms populares; jvenes (y adultos)

    quieren tener los mismos juguetes que sus amigos. A medida que la popularidad del juguete

    aumenta, ms y ms personas compran las Tortugas Ninja.

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

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    D-4691 35

    5.10 Contaminacin

    ? Un aumento en la cantidad de contaminacin aumenta / disminuye el flujo de disipacin.

    ? Un aumento en el flujo de disipacin refuerza / anula el aumento inicial de la cantidad de

    contaminacin.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo / negativo.

    Contaminacindisipacin

    PLAZO DE DISIPACIN

    disipacin = Contaminacin / PLAZO DE DISIPACIN

    UNITS: contaminacin/ao

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

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    36 D-4691

    Contaminacin: Respuestas

    ? Un aumento en la cantidad de contaminacin aumenta el flujo de disipacin.

    ?

    Un aumento en el flujo de disipacin anula el aumento inicial de la cantidad decontaminacin.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin es negativo.

    Contaminacindisipacin

    PLAZO DE DISIPACIN

    La contaminacin necesita mucho tiempo en disiparse y desaparecer. Cuanta ms

    contaminacin existe, mayor es la cantidad de disipacin en valores absolutos, la cual,

    despus de un cierto tiempo, reduce el nivel de contaminacin en gran medida. Cuando la

    cantidad de contaminacin disminuye, el flujo de disipacin tambin lo hace, hasta que la

    contaminacin desaparece.

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

    37/45

    D-4691 37

    5.11 Conocimientos

    ? Un aumento en lo extenso de tus conocimientos aumenta / disminuye la cantidad de

    hechos que olvidas.

    ? Un aumento en la cantidad de hechos que tu olvidas refuerza / anula el aumento inicial

    de tus conocimientos.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo / negativo.

    Conocimientosolvido

    PLAZO PARA OLVIDAR

    olvido = Conocimientos / PLAZO PARA OLVIDAR

    UNITS: hechos/ao

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

    38/45

    38 D-4691

    Conocimientos: Respuestas

    ? Un aumento en lo extenso de tus conocimientos aumenta la cantidad de conocimientos

    que olvidas.? Un aumento en la cantidad de conocimientos que olvidas anula el aumento inicial de tus

    conocimientos.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin es negativo.

    Conocimientos

    olvido

    PLAZO PARA OLVIDAR

    Sherlock Holmes sola fijarse en ciertos hechos importantes mejor que intentar memorizar

    muchos de ellos, porque saba que cuantos ms hechos conoces, ms olvidas. Cuando la

    cantidad de hechos que conoces disminuye, el ritmo al que olvidas tambin lo hace. Es fcil

    que pronto olvides la lista de los primeros 500 nmeros de la gua de telfonos, que

    aprendiste para impresionar a tus amigos. Por otra parte, unos pocos y escogidos hechos,

    como tu nmero de telfono o la fecha de tu nacimiento, son ms difciles de olvidar ypermanecern en tu memoria durante mucho ms tiempo.

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

    39/45

    D-4691 39

    5.12 Resistencia fsica

    ? Un aumento en tu resistencia fsica aumenta / disminuye la cantidad de kilmetros al

    da que corres.

    ? Un aumento en la cantidad de kilmetros que corres aumenta / disminuye el ritmo al

    que mejora tu resistencia fsica.

    ? Un aumento en el ritmo al que mejoras tu resistencia fsica refuerza / anula el aumento

    inicial de tu resistencia fsica.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo / negativo.

    Resistencia

    mejora de resistencia

    PLAZO DE MEJORA Km/da que corres

    aumento de la resistencia fsica = resistencia fsica / PLAZO DE MEJORA

    UNITS: kilmetros al da/semana

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

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    40 D-4691

    Resistencia fsica: Respuestas

    ? Un aumento en tu resistencia fsica aumenta la cantidad de kilmetros al da que puedes

    correr.? Un aumento de la cantidad de kilmetros que puedes correr al da aumenta el ritmo al

    cual mejoras tu resistencia fsica.

    ? Un aumento en el ritmo al cual mejoras tu resistencia fsica refuerza el aumento inicial de

    tu resistencia fsica.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo.

    Resistencimejora de resistencia

    PLAZO DE MEJORA Km/da que corres

    Cuanta ms resistencia fsica tienes, ms kilmetros puedes recorrer cada maana. Cuanto

    ms corres, ms rpido mejoras tu resistencia fsica. Tu capacidad para correr mejora con la

    prctica.

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

    41/45

    D-4691 41

    5.13 Productos Acabados

    ? Un aumento en la cantidad de productos acabados aumenta / disminuye la diferencia

    entre los productos acabados deseados y los que hay en realidad.5

    ? Una disminucin en esta diferencia aumenta / disminuye el ritmo de produccin de la

    fbrica.

    ? Un descenso en el ritmo de produccin de la fbrica refuerza / anula el aumento inicial

    de la cantidad de productos acabados.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo / negativo.

    Productos Acabadosproduccin

    PLAZO DE FABRICACINdiferencia

    PRODUCTOS ACABADOSDESEADOS

    produccin = diferencia / PLAZO DE FABRICACIN

    UNITS: piezas/ao

    diferencia = PRODUCTOS ACABADOS DESEADOS - Productos acabados reales

    UNITS: piezas

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

    42/45

    42 D-4691

    Productos acabados: Respuestas

    ? Un aumento en la cantidad de productos acabados disminuye la diferencia entre la

    cantidad deseada y la actual cantidad de productos acabados.? Una disminucin en la diferencia disminuye el ritmo de produccin de la fbrica.

    ? Una disminucin en el ritmo de produccin anula el aumento inicial en los productos

    acabados almacenados.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin es negativo.

    Productos Acabadosproduccion

    PLAZO DE FABRICACION diferencia

    PRODUCTOS ACABADOSDESEADOS

    El director de una fbrica deciden cuantos productos acabados desea tener en el almacn.

    Luego compara la cantidad actual que tiene con la cantidad deseada y acta para eliminar las

    diferencias entre la cantidad que tiene y la que desea tener. Al principio, la fbrica trabaja a

    toda su capacidad porque tiene muchos productos que producir para lograr que en el

    almacn haya la cantidad deseada. Cuando se va aproximando a la cantidad deseada, la

    diferencia disminuye y la produccin se ralentiza, hasta que al final se logra disponer de la

    cantidad de productos acabados deseada en el almacn.

    5 Suponga que inicialmente la fbrica tiene menos Productos Acabados que Productos AcabadosDeseados

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

    43/45

    D-4691 43

    5.14 VOCABULARIO

    ? Un aumento en la cantidad de palabras que tienes en tu vocabulario, comparado con la

    cantidad total de palabras que deseas conocer, aumenta /disminuye tu motivacin paraaprender nuevas palabras.6

    ? Una disminucin en tu motivacin para aprender nuevas palabras aumenta / disminuye el

    ritmo al cual estudias nuevo vocabulario.

    ? Una disminucin en el ritmo al cual estudias nuevo vocabulario refuerza / anula el

    aumento inicial en la cantidad de palabras del vocabulario que conoces.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin espositivo / negativo.

    Palabras de VocabularioEstudio de Nuevo vocabulario

    PLAZO PARA TENERNUEVO VOCABULARIO

    motivacin para aprender

    VOCABULARIODESEADO

    estudio = motivacin para aprender / PLAZO PARA TENER NUEVO VOCABULARIO

    UNITS: palabras/semana

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

    44/45

    44 D-4691

    Vocabulario: Respuestas

    ? Un aumento en la cantidad de palabras que tienes en tu vocabulario, comparado con la

    cantidad total de palabras que deseas conocer, disminuye tu motivacin para aprendernuevas palabras.

    ? Una disminucin en tu motivacin para aprender nuevas palabras disminuye el ritmo al

    cual estudias nuevo vocabulario.

    ? Una disminucin en el ritmo al cual estudias nuevo vocabulario anula el aumento inicial

    en la cantidad de palabras del vocabulario que conoces.

    ? Por ello, el bucle de realimentacin es negativo.

    Palabras de VocabularioEstudio de Nuevo vocabulario

    PLAZO PARA TENERNUEVO VOCABULARIO

    motivacin para aprender

    VOCABULARIODESEADO

    Me estoy preparando para viajar a Francia. He comprado un libro que explica las 1000

    palabras ms importantes del francs que debo conocer. Quiero aprenderlo todo. Al

    principio estudio muy duro para aprender las nuevas palabras porque estoy muy motivado.

    Sin embargo, a medida que aprendo ms y ms palabras, empiezo a sentirme satisfecho de la

    cantidad de palabras que ya conozco, mi motivacin para aprender disminuye, y acabaraprendiendo las ltimas palabras despacio y de mala gana.

    6 Suponga que al inicio su Vocabulario Deseado es ms grande que la cantidad de Palabras deVocabulario que conoce.

  • 8/6/2019 DinamicaEjemplosVarios

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    D-4691 45

    6. RESUMENLa realimentacin es un proceso en el que una seal viaja a travs de una cadena de

    relaciones causales hasta relacionarse de nuevo consigo misma. Las realimentaciones pueden

    clasificarse en dos categoras: positiva y negativa. La realimentacin es positiva si un

    aumento en una variable provoca un mayor aumento en esa variable. Una realimentacin

    positiva es un proceso que se refuerza o amplifica. La reproduccin de las bacteriasE. coli y

    el comportamiento de la adiccin a la nicotina son ejemplos de realimentaciones positivas.

    Los sistemas con realimentaciones positivas muestran un comportamiento exponencial. Por

    otra parte, una realimentacin es negativa si un aumento en una variable provoca una

    disminucin en esa misma variable. Ejemplos de realimentaciones negativas son ladisminucin de radioactividad de un ncleo o el proceso de adelgazamiento para lograr el

    peso deseado. Las realimentaciones negativas provocan equilibrio, estabilidad, y los sistemas

    donde se hallan muestran un comportamiento asinttico o bien oscilante. Los dos tipos de

    realimentacin se combinan para producir todos los tipos de comportamientos observados

    en los sistemas complejos.