Círculo vicioso: Liberarse del círculo vicioso y comprender los sistemas complejos para tomar decisiones informadas

Por Fouad Sabry

Qué es el círculo vicioso

Un círculo vicioso es una cadena compleja de eventos que se refuerza a través de un circuito de retroalimentación, lo que resulta en situaciones que son perjudiciales para el individuo. Para decirlo de otra manera, en el corto plazo, es un sistema que no tiene ninguna tendencia al equilibrio. Un ejemplo de retroalimentación positiva es la forma en que cada iteración del ciclo fortalece la anterior. El impulso de un círculo vicioso seguirá viajando en la misma dirección hasta que una fuerza externa intervenga para detener el ciclo y romperlo. La hiperinflación es un ejemplo bien conocido de un círculo vicioso que puede ocurrir en el campo de la economía.

Cómo se beneficiará

(I) Insights, y validaciones sobre los siguientes temas:

Capítulo 1: Círculo vicioso

Capítulo 2: Retroalimentación positiva

Capítulo 3: Ejecución hipotecaria

Capítulo 4: Nouriel Roubini

Capítulo 5: Deuda de los hogares

Capítulo 6: Burbuja inmobiliaria en los Estados Unidos de la década de 2000

Capítulo 7: Hipoteca gigante

Capítulo 8: Diagrama de bucle causal

Capítulo 9: Modelización de puntos de apalancamiento

Capítulo 10: Préstamo hipotecario

Capítulo 11: Crisis de las hipotecas de alto riesgo

Capítulo 12: Cronología de la burbuja inmobiliaria de los Estados Unidos de la década de 2000

Capítulo 13: Causas de la burbuja inmobiliaria de los Estados Unidos de la década de 2000

Capítulo 14: Información general sobre la crisis de las hipotecas de alto riesgo

Capítulo 15: Respuestas regulatorias a la crisis de las hipotecas de alto riesgo

Capítulo 16: Efectos económicos indirectos de la crisis de las hipotecas de alto riesgo

Capítulo 17: Debate sobre las soluciones a la crisis de las hipotecas de alto riesgo

Capítulo 18: Arquetipo del sistema

Capítulo 19: Incumplimiento estratégico

Capítulo 20: Causas de la gran recesión

Capítulo 21: Hacer que la vivienda sea asequible

(II) Respondiendo a las principales preguntas del público sobre el círculo vicioso.

(III) Ejemplos del mundo real sobre el uso del círculo vicioso en muchos campos.

¿Quién? El libro es para

Profesionales, estudiantes de pregrado y posgrado, entusiastas, aficionados y aquellos que quieran ir más allá del conocimiento o la información básica para cualquier tipo de círculo vicioso.

• Idioma: Español
• Editorial: Mil Millones De Conocimientos [Spanish]
• Fecha de lanzamiento: 7 feb 2024

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Capítulo 1: Círculo vicioso

Un círculo vicioso (o ciclo) es una secuencia compleja de sucesos negativos que se perpetúa a través de un bucle de retroalimentación. A corto plazo, el sistema no tiene tendencia al equilibrio (social, económico, ecológico, etc.). Cada iteración del ciclo refuerza la anterior, que es un ejemplo de retroalimentación positiva. Un círculo vicioso continuará en la dirección de su impulso hasta que una fuerza externa intervenga y rompa el ciclo. La hiperinflación es un ejemplo bien conocido de un círculo vicioso en economía.

La crisis contemporánea de las hipotecas de alto riesgo es un complicado conjunto de círculos viciosos, tanto en términos de sus orígenes como de sus múltiples consecuencias, sobre todo la recesión de finales de la década de 2000. Un ejemplo concreto es el círculo relacionado con la vivienda. A medida que los valores de las viviendas se desploman, un número cada vez mayor de propietarios se vuelven bajo el agua cuando el valor de mercado de su casa cae por debajo del monto de su hipoteca. Esto da un incentivo para abandonar la propiedad, lo que resulta en un aumento de los impagos y las ejecuciones hipotecarias. Esto reduce aún más los precios de la vivienda debido a un exceso de oferta, continuando el ciclo.

Al incorporar a todos los actores en la gestión del área ecológica, se puede crear un círculo virtuoso en el que la mejora de la ecología apoye actos que preserven y mejoren la región.

El ciclo de la pobreza, la aparcería y la intensificación de la sequía son otros ejemplos. A nivel mundial, los brotes recurrentes de la pandemia de COVID-19 constituyen un círculo vicioso.

{Fin del capítulo 1}

Capítulo 2: Retroalimentación positiva

La retroalimentación positiva (retroalimentación exacerbada, retroalimentación que se refuerza a sí misma) es un proceso en un ciclo de retroalimentación que magnifica el impacto de una pequeña interrupción. Por lo tanto, uno de los impactos de una perturbación en un sistema es un aumento en el tamaño de la perturbación. Ambos principios son esenciales para la ciencia y la ingeniería, incluyendo la biología, la química y la cibernética.

Diagrama de bucle causal que describe las causas de una estampida como un bucle de retroalimentación positiva.

La alarma o el pánico a veces se pueden propagar por comentarios positivos entre una manada de animales para causar una estampida.

En sociología, un efecto de red puede crear rápidamente la retroalimentación positiva de una corrida bancaria.

Arriba hay una foto de la corrida bancaria de Northern Rock en el Reino Unido de 2007.

La retroalimentación positiva se define matemáticamente como una ganancia de bucle positivo dentro de un bucle cerrado de causa y efecto. Por lo tanto, la retroalimentación positiva está en fase con la entrada en el sentido de que contribuye a ampliar la entrada. La retroalimentación positiva suele dar lugar a la inestabilidad del sistema. Cuando la ganancia del bucle es positiva y mayor que 1, el crecimiento exponencial, las oscilaciones crecientes, el comportamiento caótico y otras desviaciones del equilibrio son habituales. Por lo general, los parámetros del sistema se acelerarán hacia niveles extremos, lo que puede dañar o destruir el sistema o hacer que entre en un nuevo estado estable. La retroalimentación positiva se puede gestionar filtrando, amortiguando o limitando las señales del sistema, o se puede eliminar o reducir proporcionando una retroalimentación negativa.

En los circuitos digitales, la retroalimentación positiva se utiliza para alejar los voltajes de los valores intermedios y llevarlos a los estados '0' y '1'. La fuga térmica, por otro lado, es un tipo de retroalimentación positiva que es capaz de destruir las uniones de los semiconductores. La retroalimentación positiva en las reacciones químicas puede aumentar la velocidad de reacción y, en circunstancias extremas, provocar explosiones. La retroalimentación positiva en el diseño mecánico hace que los dispositivos de punto de inflexión o sobre centro, como los de los interruptores y los alicates de bloqueo, encajen en su lugar. Si no se controla, puede provocar el colapso de puentes. En los sistemas económicos, la retroalimentación positiva puede generar ciclos de auge y caída. Un ejemplo común de retroalimentación positiva son los fuertes chirridos o aullidos producidos por la retroalimentación de audio en los sistemas de megafonía: el micrófono capta el sonido de sus propios altavoces, lo amplifica y luego lo transmite a través de los altavoces.

La coagulación plaquetaria demuestra una retroalimentación positiva.

La pared de la arteria sanguínea lesionada libera sustancias que, por agregación plaquetaria, inducen la formación de un coágulo de sangre.

A medida que se congregan más plaquetas, la liberación de sustancias adicionales acelera el proceso.

Hasta que la pared del vaso sanguíneo esté completamente sellada y el bucle de retroalimentación positiva termine, el proceso se acelera.

La estructura exponencial del gráfico representa el proceso de retroalimentación positiva.

La retroalimentación positiva fortalece o amplifica un impacto al influir en el proceso que lo produjo. Por ejemplo, la ganancia del sistema aumenta cuando una parte de una señal de salida electrónica regresa a la entrada y está en fase con ella. Una característica crucial de la retroalimentación positiva es la amplificación de pequeñas interrupciones. Cuando un sistema sufre un cambio, la retroalimentación positiva fomenta un cambio adicional en la misma dirección.

Un sistema básico de retroalimentación puede ser representado por este diagrama de bloques.

El signo más es un sumador en el diagrama, mientras que A y B son funciones causales arbitrarias.

El diagrama ilustra un bucle de retroalimentación simple. Si la ganancia de bucle AB es positiva, entonces hay retroalimentación positiva o regenerativa.

Si las funciones A y B son lineales y AB es menor que uno, entonces la ganancia total del sistema desde la entrada hasta la salida es finita, pero puede llegar a ser extremadamente grande a medida que AB se aproxima a uno. En este escenario, puede demostrarse que la ganancia global o de bucle cerrado de entrada a salida es:

G_c = A/(1-AB)

Cuando AB es mayor que 1, el sistema es inestable y carece de una ganancia bien definida; La ganancia puede calificarse de ilimitada.

En consecuencia, los cambios de estado pueden ser convergentes o divergentes en función de la entrada. La retroalimentación positiva tiene el efecto de amplificar los cambios, de modo que las perturbaciones modestas pueden dar lugar a perturbaciones grandes.

En el caso de que un sistema en equilibrio con retroalimentación positiva a cualquier cambio de su estado actual sea inestable, se dice que está en un equilibrio inestable. La cantidad de fuerzas que actúan para alejar a dicho sistema del equilibrio es proporcional a la distancia del sistema al equilibrio.

La retroalimentación positiva no implica necesariamente la inestabilidad de un equilibrio; Por ejemplo, los sistemas de retroalimentación positiva pueden tener estados estables de encendido y apagado.

La histéresis hace que el valor de salida dependa del historial de la entrada

En un circuito de disparo Schmitt, la retroalimentación a la entrada no inversora de un amplificador empuja la salida directamente lejos del voltaje aplicado hacia el voltaje máximo o mínimo que el amplificador es capaz de producir.

En el mundo real, los bucles de retroalimentación positiva a menudo no dan lugar a un crecimiento exponencial, sino que están regulados por influencias limitantes. De acuerdo con Donella Meadows:

Las fuentes de crecimiento son los bucles de retroalimentación positiva, la explosión, la erosión y el colapso sistémico.

Un sistema con un bucle de retroalimentación positiva no regulado acabará autodestruyéndose.

Es por eso que hay tan pocos.

Por lo general, un bucle negativo se activará tarde o temprano".

La retroalimentación positiva puede causar histéresis, en la que el punto de partida influye en el estado final del sistema. Cuando la ganancia del bucle de retroalimentación es mayor que 1, la salida se aleja de la entrada: si está por encima de la entrada, se mueve hacia el límite positivo más cercano, y si está por debajo de la entrada, se mueve hacia el límite negativo más cercano.

Una vez que se alcanza el límite, se producirá la estabilidad. Sin embargo, si la entrada excede el límite, la retroalimentación cambia de signo y la salida se mueve en la dirección opuesta hasta que alcanza el límite opuesto. Por lo tanto, el sistema exhibe un comportamiento biestable.

Antes de la Segunda Guerra Mundial, las etiquetas positivas y negativas se aplicaban inicialmente a los comentarios. Con el advenimiento del circuito regenerativo en la década de 1920, el concepto de retroalimentación positiva ya estaba bien establecido. En su histórico artículo de 1934, Harold Stephen Black describe por primera vez el uso de la retroalimentación negativa en los amplificadores eléctricos. Aparentemente, Negro:

La retroalimentación positiva mejora la ganancia del amplificador, mientras que la retroalimentación negativa la disminuye.

De acuerdo con Mindell (2002), la confusión con respecto a las palabras ocurrió poco después:

Friis y Jensen habían hecho la misma distinción entre retroalimentación positiva y negativa que Black, basándose no en el signo de la retroalimentación en sí, sino más bien en su efecto en la ganancia del amplificador.

En contraste, Bode y Nyquist, cuando se basaron en el trabajo de Black, se refirieron a la retroalimentación negativa como lo opuesto a la retroalimentación positiva.

Black tuvo dificultades para persuadir a otros de la utilidad de su innovación debido en parte a la ambigüedad que rodeaba a las definiciones básicas.

Un receptor de radio regenerativo de estilo vintage.

Debido al uso estratégico del refuerzo positivo, un solo tubo o válvula de vacío es capaz de proporcionar una amplificación adecuada (centro).

En 1914, se desarrollaron y patentaron los circuitos regenerativos. De esta manera, una señal que normalmente tendría una ganancia de 20 a 50 puede amplificarse de 20.000 a 100.000 veces en una sola etapa. Con estas ganancias extremadamente altas, los amplificadores regenerativos son propensos a la inestabilidad y la oscilación. El operador de radio debe estar dispuesto a ajustar continuamente la cantidad de retroalimentación para una recepción óptima. Los receptores de radio modernos utilizan el diseño superheterodino, que presenta un mayor número de etapas de amplificación pero un funcionamiento más estable y sin retroalimentación positiva.

En los osciladores electrónicos, se utiliza la oscilación que puede ocurrir en un circuito de radio regenerativo. Al utilizar circuitos sintonizados o un cristal piezoeléctrico (a menudo cuarzo), la señal mejorada por la retroalimentación positiva permanece sinusoidal y lineal. Existen numerosos diseños de osciladores armónicos, como el oscilador Armstrong, el oscilador Hartley, el oscilador Colpitts y el oscilador de puente de Viena. Todos ellos utilizan la retroalimentación positiva para generar oscilaciones.

Varios circuitos eléctricos, especialmente los amplificadores, incluyen comentarios desagradables.

Esto disminuye su ganancia, mientras que mejora su linealidad, impedancia de entrada, impedancia de salida y ancho de banda, todos estos factores se estabilizan, así como la ganancia de bucle cerrado.

Además, estos factores se vuelven menos dependientes de los detalles del dispositivo de amplificación y cada vez más dependientes de los componentes de retroalimentación, que son menos susceptibles a la variación debido a la tolerancia de fabricación, la temperatura y la antigüedad.

La diferencia entre la retroalimentación de CA positiva y negativa es de fase: si la señal se refleja fuera de fase, si está desfasada, la retroalimentación es negativa; de lo contrario, es positivo.

Un problema para los diseñadores de amplificadores que emplean retroalimentación negativa es que ciertos componentes del circuito producirán un cambio de fase en la ruta de retroalimentación.

Si hay una frecuencia (generalmente una frecuencia alta) en la que el cambio de fase alcanza los 180°, el diseñador debe asegurarse de que la ganancia del amplificador a esa frecuencia sea extremadamente baja (generalmente mediante filtrado de paso bajo).

Si la ganancia de bucle (el producto de la ganancia del amplificador y la cantidad de retroalimentación positiva) en cualquier frecuencia es mayor que uno, el amplificador tiene retroalimentación positiva, el amplificador vibrará a esa frecuencia (criterio de estabilidad de Barkhausen).

Ocasionalmente, estas oscilaciones se denominan oscilaciones parásitas.

Un amplificador que es estable bajo un conjunto de condiciones puede entrar en oscilación parásita bajo un conjunto diferente.

Esto puede ser el resultado de fluctuaciones de temperatura, voltaje de alimentación, ajuste de los controles en el panel frontal, así como la proximidad de un ser humano u otro objeto conductor.

Los amplificadores pueden oscilar de maneras que son difíciles de notar sin un osciloscopio, o las oscilaciones pueden ser tan severas que solo se transmite una señal severamente distorsionada o no se transmite ninguna señal, o que se produce un daño. Debido a su semejanza con los sonidos de escape de bajas revoluciones, las oscilaciones parásitas de baja frecuencia se han denominado lanchas a motor.

El efecto de usar un disparador de Schmitt (B) en lugar de un comparador (A)

La retroalimentación positiva se utiliza en numerosos circuitos eléctricos digitales. Las puertas lógicas booleanas simples normales se basan únicamente en la ganancia para alejar los voltajes de la señal digital de los valores intermedios y acercarlos a los niveles que están destinados a representar los booleanos '0' y '1'. Sin embargo, muchas puertas más complicadas emplean retroalimentación. Cuando se prevé que una tensión de entrada varíe de forma analógica, pero se requieren umbrales agudos para el procesamiento digital posterior, el circuito de disparo Schmitt emplea una retroalimentación positiva para garantizar que si la tensión de entrada se desliza suavemente por encima del umbral, la salida se vea obligada a realizar una transición rápida e inteligente entre los estados lógicos. Una consecuencia del uso de la retroalimentación positiva por parte del disparador Schmitt es que si el voltaje de entrada se mueve suavemente hacia abajo más allá del mismo umbral nuevamente, la retroalimentación positiva mantendrá el estado actual de la salida. Este fenómeno se conoce como histéresis: el voltaje de entrada debe caer por debajo de un nuevo umbral más bajo para desenganchar la salida y restablecerla a su valor digital original. Al disminuir la magnitud de la retroalimentación positiva, se puede disminuir el ancho de la histéresis, pero no se puede eliminar por completo. En parte, el gatillo Schmitt es un circuito de enclavamiento.

La retroalimentación positiva es un mecanismo por el cual se mejora una producción, incluidas las cantidades de proteína.

Sin embargo, para evitar cualquier cambio en el nivel de proteína, estocásticamente, el mecanismo se ve obstaculizado (I), en consecuencia, cuando la concentración de proteína activada (A) supera el umbral ([I]), el mecanismo de bucle se activa y la concentración de A aumenta exponencialmente si d[A]=k [A]

Ilustración de una chancla R-S ('reset-set') hecha de dos puertas digitales con retroalimentación positiva.

El rojo y el negro representan los números lógicos uno y cero, respectivamente.

Un flip-flop, pestillo o multivibrador biestable es un circuito eléctrico que es inestable en un estado equilibrado o intermedio debido a una alta retroalimentación positiva. Un bit de memoria electrónica se basa en un circuito biestable de este tipo. La retroalimentación positiva conserva el estado del circuito en uno de los dos estados estables desequilibrados después de que se elimina la señal de entrada, a menos que se aplique una señal alternativa suficiente para cambiar el