thumb|A retroalimentação ou feedback existe entre duas partes quando uma afeta a outra Retroalimentação ou realimentação também denominada por feedback, cujo significado técnico é "retorno da informação ou do processo". É o efeito retroativo ou informação que o emissor obtém da reação do receptor à sua mensagem, e que serve para avaliar os resultados da transmissão, ou até mesmo dar uma resposta. O termo costuma ser utilizado nas ciências como Física, Química, Biologia, Engenharia, Economia e Psicologia.
É também o nome dado ao procedimento através do qual parte do sinal de saída de um sistema (ou circuito) é transferida para a entrada deste mesmo sistema. Quando a retroalimentação diminui o nível da saída, fala-se de retroalimentação negativa, e quando a retroalimentação amplifica o nível da saída fala-se de retroalimentação positiva. A retroalimentação pode também ter um efeito variável (às vezes positivo, às vezes negativo) de acordo com as condições, tempo de transmissão e inércia do sistema.
Aplicação Entende-se por realimentação um processo em que uma informação sobre o passado influencia no mesmo fenômeno no presente e ou poderá influenciar no futuro, permitindo ajustes que mantenham um sistema funcionando corretamente.
Bioquímica Nas células, há enzimas que utilizam o mecanismo de realimentação para regular seu comportamento, as chamadas enzimas alostéricas. No ciclo metabólico destas enzimas, o próprio produto das reações é utilizado como regulador para definir se a enzima deve aumentar ou diminuir sua velocidade de catálise.
Por exemplo, se a concentração do produto final estiver elevada, ele (o produto) agirá como uma "realimentação negativa", fazendo com que a enzima diminua sua velocidade de atuação, já que o produto haveria alcançado sua taxa de produção limite. Por outro lado, se a concentração final do produto estiver baixa, ele agirá como uma "realimentação positiva", aumentando a velocidade de reação da enzima para catalisar mais reações.
Medicina miniaturadaimagem|O nível de glicose no sangue é mantido constante através de um mecanismo de retroalimentação negativa. Quando o nível de glicose encontra-se alto, o pâncreas secreta insulina, fazendo-o baixar; já quando o nível está baixo, o pâncreas secrete glucagon, o que aumenta o nível de glicose. No gráfico, a linha horizontal representa o nível homeostático (equilíbrio), enquanto a senóide representa o nível de glicose no sangue
O mecanismo de realimentação (retroalimentação) é a maneira pela qual o corpo regula algumas de suas características necessárias para seu funcionamento ótimo. Algumas dessas características são as concentrações de substâncias no sangue, como oxigênio, glicose, cálcio, sódio e potássio, assim como o número de células brancas e vermelhas. Resposta cardíaca, pressão sanguínea, diâmetro da pupila e taxa de respiração são outros exemplos de mecanismos que funcionam a partir da retroalimentação.
Assim como em outras áreas, a retroalimentação pode ser positiva ou negativa.
Na retroalimentação negativa, uma variável do sistema muda para estabilizar outra variável. Por exemplo, o corpo responde a uma alta taxa de CO2 no sangue causada por um aumento do metabolismo (através da prática de exercícios físicos, por exemplo) aumentando a taxa de respiração. Dessa forma, CO2 é retirado do corpo mais rapidamente, o que leva a uma diminuição da taxa de CO2 no sangue.
Sistemas de retroalimentação negativa podem gerar oscilações nas suas variáveis. Essas oscilações podem ser observadas em sistemas fisiológicos de diferentes escalas temporais, desde o ritmo da atividade cardíaca, variações da taxa respiratória, da pressão sanguínea e da temperatura corporal diárias, até o ciclo menstrual mensal e hibernação e reprodução anuais. Como exemplo, o processo de regulação do nível de glicose no sangue é mostrado na figura ao lado.
Também é possível observar sistemas de retroalimentação positiva em sistemas fisiológicos. Um exemplo comum é o disparo do potencial de ação dos neurônios: uma despolarização do axônio leva a uma maior permeabilidade a sódio através da membrana celular que, por sua vez, aumenta a despolarização, reiniciando o ciclo.
Matemática e sistemas dinâmicos
Utilizando propriedades de retroalimentação, o comportamento de um sistema pode ser alterado para satisfazer as necessidades de uma aplicação; os sistemas podem ser tornados estáveis, responsivos ou mantidos constantes. É demonstrado que sistemas dinâmicos com um feedback experimentam uma adaptação ao limiar do caos.
Representação matemática
Ganho de uma "caixa" Para modelar matematicamente um sistema de retroalimentação, é preciso introduzir o conceito de ganho de uma "caixa". Primeiramente, uma caixa é um processo que relaciona variáveis de entrada (inputs) e de saída (outputs). Dessa forma, o ganho de uma caixa é a razão entre a mudança da variável de saída em relação a de entrada. Por exemplo, se a variável de saída é e a de entrada é , o ganho dessa caixa é dado por:
Regulação de uma variável e o ganho em malha aberta (OLG, do inglês Open-Loop Gain) Na figura ao lado, o ganho da primeira e segunda caixa são:
O índice indica a que caixa se refere o ganho. O produto é chamado ganho em malha aberta (open-loop gain).
Agora, pode-se calcular o quanto a retroalimentação reduz a mudança em comparado ao caso sem retroalimentação (ou seja, a variável como entrada da caixa mantida fixa). Para a caixa , onde , pode-se escrever:
(ӿӿ)
Sem retroalimentação Quando não há retroalimentação, e, então:
(mudança em sem retroalimentação)
onde é a mudança em sem retroalimentação.
Com retroalimentação Quando há retroalimentação, precisa ser incluído. Podemos calcular a partir da segunda caixa:
Substituindo na equação (ӿӿ), obtém-se:
Portanto, a relação entre a mudança de uma variável sem retroalimentação e com retroalimentação é dada por:
Nesta equação, o termo OLG (do inglês open-loop gain) refere-se à multiplicação entre os ganhos de ambas as caixas. Se o OLG é negativo, a realimentação também é negativa. Da mesma forma, quando OLG é positivo, a realimentação também o é.
Como exemplo, pode-se citar a relação entre a taxa de respiração e a pressão parcial de CO2 nos alvéolos (ou simplesmente a concentração de CO2 no sangue). Sendo a variação da pressão parcial de CO2 sem retroalimentação e com retroalimentação, têm-se = 1,5, enquanto = 0,23 (esses valores são ilustrativos e referem-se a uma situação descrita na referência). Ou seja, a variação da pressão de CO2 é bem menor quando o mecanismo de retroalimentação é inserido.
Aproximação ao equilíbrio Até agora, os processos foram descritos em situações de equilíbrio. Na primeira caixa existem duas entradas: e . Assim, conforme varia, há uma perturbação no sistema de retroalimentação.
Um exemplo para se descrever como esses sistemas desenvolvem-se no tempo, é quando um determinado indivíduo encontra-se parado para e começa a movimentar-se (exercitar-se) em . Neste caso, considere-se o parâmetro como o consumo de oxigênio, como a pressão parcial de gás carbônico nos alvéolos pulmonares (ou, para facilitar o entendimento, a concentração de gás carbônico no sangue) e como a taxa de respiração desse indivíduo.
Supondo que, para um tempo , tem-se , e e analisando o que acontece para , quando o indivíduo começa a se exercitar, obtêm-se em ambos os casos (sem e com retroalimentação):
Sem retroalimentação Quando o indivíduo começa a se exercitar, suas células consomem mais oxigênio (para realizar a tarefa) e, consequentemente, liberam mais gás carbônico, aumentando sua concentração no sangue. Isso pode ser escrito matematicamente como: e . No caso de não haver retroalimentação, o valor de permanece constante . Nesse caso, a variação da concentração de gás carbônico reage à variação do consumo de oxigênio da seguinte forma:
onde é uma constante e é a constante de tempo sem retroalimentação.
Portanto, a variação da concentração de gás carbônico reage a uma variação no consumo de oxigênio de maneira exponencial e estabiliza-se em determinado valor após um período determinado pela constante de tempo .
Com retroalimentação Quando há retroalimentação, o valor de varia e, como também é uma entrada da primeira caixa, esta variação influencia no comportamento de . Assumindo , têm-se:
onde é a constante de tempo com retroalimentação.
Essa solução tem o mesmo comportamento da solução anterior (sem retroalimentação). Porém, tanto a mudança total na variável como a constante de tempo são reduzidas a um fator . Isso faz com que a variação da concentração de gás carbônico reaja à variação no consumo de oxigênio de maneira mais branda, tanto em amplitude como na constante de tempo, ou seja, tanto a variação é menor como também é mais lenta.
Psicologia Na visão da psicologia, a realimentação ou "devolutiva" é um processo que auxilia na mudança do comportamento, podendo ser usado nas comunicações do dia-a-dia a fim de minimizar a possibilidade de conflitos de relacionamento e para crescimento de ambas pessoas envolvidas na comunicação.
Engenharia Nas áreas de Engenharia o termo está relacionado a alimentação de um determinado sistema, a transferência de um sinal de saída para a entrada do mesmo sistema ou circuito, resultando no aumento do nível de saída ou diminuição (feedback positivo ou negativo). Norbert Wiener, no livro Cybernetics: or the Control and Communication in the Animal and the Machine, explica a utilidade da retroalimentação para criar mecanismos auto-regulados. Quando desejamos certo padrão de movimento geral do mecanismo (ou sistema), utilizamos a diferença entre o movimento realizado de fato e o padrão de movimento desejado como um novo input para o sistema. Este novo input (entrada de informação) é a retroalimentação, e deve mover certa(s) parte(s) do sistema de tal maneira que o movimento geral realizado se aproxime mais do movimento desejado. Para isso, o mecanismo poderá mesclar realimentações positivas e negativas.
Um exemplo prático é em sistemas eletromecânicos, como robôs industriais, em que a retroalimentação é o sinal enviado ao sistema gerenciador de comando, por sensores de posição, de proximidade, de contato, etc existentes nos elementos móveis do robô, possibilitando a aquisição do diferencial entre a posição real do elemento e o comando enviado. Este diferencial é continuamente aferido pelo sistema gerenciador, para obter a precisão nas operações.
Administração
Atualmente o termo vem sendo utilizado também nas teorias de Administração de Empresas, geralmente interligada à um parecer sobre algo ou alguém na realização de um trabalho com intuito de avaliar o seu desempenho, é uma ação que permite observar pontos positivos e negativos do trabalho realizado e objetiva a melhoria do mesmo.
A realimentação na administração é um processo de alimentação que ocorre através de informações críticas para o ajuste de desempenho e performance de uma pessoa, esta informação crítica por sua vez é crucial para o aperfeiçoamento da performance e, resultado de uma análise baseada no senso crítico e não no senso comum. Desta forma, a realimentação é um retorno que "alimenta" (validando ou invalidando) um dado comportamento ou realização com base em parâmetros claros, objetivos e verificáveis. Deste modo realimentações levantam questões acerca de: desempenho, conduta e resultados obtidos através de ações realizadas, e seu objetivo fundamental é ajudar as pessoas a melhorarem seu desempenho e performance a partir de informações, dados, críticas e orientações que permitam reposicionar suas ações em um maior nível de eficiência, eficácia, efetividade e excelência de acordo com o contexto. A realimentação possui caráter educativo, e não punitivo, quando isto ocorre ele perde sua finalidade e seu conceito.
Papel do funcionário