Circolo vizioso: Liberarsi dal circolo vizioso, comprendere i sistemi complessi per scelte informate

Di Fouad Sabry

Cos'è il circolo vizioso

Un circolo vizioso è una catena complessa di eventi che si rafforza attraverso un circolo vizioso, dando luogo a situazioni dannose per l’individuo. In altre parole, nel breve periodo si tratta di un sistema che non tende all’equilibrio. Un esempio di feedback positivo è il modo in cui ogni iterazione del ciclo rafforza quella precedente. Lo slancio di un circolo vizioso continuerà a viaggiare nella stessa direzione finché non interverrà una forza esterna per fermare il ciclo e spezzare il circolo vizioso. L’iperinflazione è un noto esempio di circolo vizioso che può verificarsi nel campo dell’economia.

Come trarrai beneficio

(I) Approfondimenti e convalide sui seguenti argomenti:

Capitolo 1: Circolo vizioso

Capitolo 2: Feedback positivo

Capitolo 3: Pignoramento

Capitolo 4: Nouriel Roubini

Capitolo 5: Debito delle famiglie

Capitolo 6: Bolla immobiliare negli Stati Uniti degli anni 2000

Capitolo 7: Mutuo Jumbo

Capitolo 8: Diagramma del ciclo causale

Capitolo 9: Modellazione dei punti di leva

Capitolo 10: Mutuo ipotecario

Capitolo 11: Crisi dei mutui subprime

Capitolo 12: Cronologia della bolla immobiliare degli Stati Uniti degli anni 2000

Capitolo 13: Cause della bolla immobiliare negli Stati Uniti degli anni 2000

Capitolo 14: Informazioni generali sulla crisi dei mutui subprime

Capitolo 15: Risposte normative alla crisi dei mutui subprime

Capitolo 16: Effetti economici indiretti della crisi dei mutui subprime

Capitolo 17: Dibattito sulle soluzioni alla crisi dei mutui subprime

Capitolo 18: Archetipo del sistema

Capitolo 19: Default strategico

Capitolo 20: Cause della Grande Recessione

Capitolo 21: Rendere la casa accessibile

(II) Rispondere alle principali domande del pubblico sul circolo vizioso.

(III) Esempi reali dell'uso del circolo vizioso in molti campi.

A chi è rivolto questo libro

Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati, hobbisti e coloro che vogliono andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di circolo vizioso.

• Lingua: Italiano
• Editore: Un Miliardo Di Ben Informato [Italian]
• Data di uscita: 7 feb 2024

Anteprima del libro

Capitolo 1: Circolo vizioso

Un circolo vizioso (o ciclo) è una complessa sequenza di eventi negativi che si perpetua attraverso un ciclo di feedback. A breve termine, il sistema non ha alcuna tendenza all'equilibrio (sociale, economico, ecologico, ecc.). Ogni iterazione del ciclo rafforza quella precedente, che è un esempio di feedback positivo. Un circolo vizioso continuerà nella direzione del suo slancio fino a quando una forza esterna interverrà e interromperà il ciclo. L'iperinflazione è un esempio ben noto di circolo vizioso in economia.

La crisi contemporanea dei mutui subprime è un insieme complicato di cicli viziosi, sia in termini di origini che di molte conseguenze, in particolare la recessione della fine degli anni 2000. Un esempio specifico è il circolo legato all'alloggio. Man mano che i valori delle case crollano, un numero crescente di proprietari di case diventa sott'acqua quando il valore di mercato della loro casa scende al di sotto dell'importo del loro mutuo. Ciò incentiva ad abbandonare la proprietà, con conseguente aumento delle inadempienze e dei pignoramenti. Ciò riduce ulteriormente i prezzi delle case a causa di un eccesso di offerta, continuando il ciclo.

Coinvolgendo tutte le parti interessate nella gestione delle aree ecologiche, si può creare un circolo virtuoso in cui il miglioramento dell'ecologia sostiene azioni che preservano e valorizzano la regione.

Il ciclo della povertà, la mezzadria e l'intensificarsi della siccità sono altri esempi. A livello globale, i ricorrenti focolai della pandemia di COVID-19 costituiscono un circolo vizioso.

{Fine Capitolo 1}

Capitolo 2: Feedback positivo

Il feedback positivo (feedback esacerbante, feedback auto-rinforzante) è un processo in un ciclo di feedback che amplifica l'impatto di una piccola interruzione. Pertanto, uno degli impatti di una perturbazione su un sistema è un aumento delle dimensioni della perturbazione. Entrambi i principi sono essenziali per la scienza e l'ingegneria, tra cui la biologia, la chimica e la cibernetica.

Diagramma del ciclo causale che descrive le cause di una fuga precipitosa come un ciclo di feedback positivo.

L'allarme o il panico a volte possono essere diffusi da un feedback positivo tra un branco di animali per causare una fuga precipitosa.

In sociologia, un effetto di rete può creare rapidamente il feedback positivo di una corsa agli sportelli.

Sopra c'è un'immagine della corsa agli sportelli bancari di Northern Rock nel Regno Unito del 2007.

Il feedback positivo è matematicamente definito come un guadagno di loop positivo all'interno di un loop chiuso di causa ed effetto. Pertanto, il feedback positivo è in fase con l'input, nel senso che contribuisce ad ampliare l'input. Il feedback positivo in genere provoca instabilità del sistema. Quando il guadagno del loop è positivo e maggiore di 1, la crescita esponenziale, l'escalation delle oscillazioni, il comportamento caotico e altre deviazioni dall'equilibrio sono normali. In genere, i parametri del sistema accelerano verso livelli estremi, che possono danneggiare o distruggere il sistema o farlo entrare in un nuovo stato stabile. Il feedback positivo può essere gestito filtrando, smorzando o limitando i segnali del sistema, oppure può essere eliminato o abbassato fornendo un feedback negativo.

Nei circuiti digitali, la retroazione positiva viene utilizzata per allontanare le tensioni dai valori intermedi e portarle negli stati '0' e '1'. La fuga termica, invece, è una sorta di feedback positivo in grado di distruggere le giunzioni dei semiconduttori. Il feedback positivo nelle reazioni chimiche può aumentare la velocità di reazione e, in circostanze estreme, causare esplosioni. Il feedback positivo nella progettazione meccanica fa sì che i dispositivi del punto di non ritorno o over-center, come quelli degli interruttori e delle pinze di bloccaggio, scattino in posizione. Se non controllato, può causare il crollo dei ponti. Nei sistemi economici, il feedback positivo può generare cicli di espansione e contrazione. Un esempio comune di feedback positivo è il forte stridio o ululato prodotto dal feedback audio nei sistemi di diffusione sonora: il microfono capta il suono dai propri altoparlanti, lo amplifica e poi lo ritrasmette attraverso gli altoparlanti.

La coagulazione piastrinica dimostra un feedback positivo.

La parete dell'arteria sanguigna lesa rilascia sostanze che, per aggregazione piastrinica, inducono la formazione di un coagulo di sangue.

Man mano che più piastrine si riuniscono, il rilascio di sostanze aggiuntive accelera il processo.

Fino a quando la parete del vaso sanguigno non è completamente sigillata e il ciclo di feedback positivo termina, il processo accelera.

La struttura esponenziale del grafico illustra il processo di feedback positivo.

Il feedback positivo rafforza o amplifica un impatto influenzando il processo che lo ha prodotto. Ad esempio, il guadagno del sistema aumenta quando una parte di un segnale di uscita elettronico ritorna all'ingresso ed è in fase con esso. Una caratteristica cruciale del feedback positivo è l'amplificazione delle piccole interruzioni. Quando un sistema subisce un cambiamento, il feedback positivo incoraggia ulteriori cambiamenti nella stessa direzione.

Un sistema di retroazione di base può essere rappresentato da questo diagramma a blocchi.

Il segno più è una sommatrice nel diagramma, mentre A e B sono funzioni causali arbitrarie.

Il diagramma illustra un semplice ciclo di feedback. Se il guadagno dell'anello AB è positivo, allora è presente un feedback positivo o rigenerativo.

Se le funzioni A e B sono lineari e AB è minore di uno, allora il guadagno complessivo del sistema dall'input all'output è finito, ma può diventare estremamente grande man mano che AB si avvicina a uno. In questo scenario, il guadagno complessivo o ad anello chiuso dall'ingresso all'uscita può essere dimostrato essere:

G_c = A/(1-AB)

Quando AB è maggiore di 1, il sistema è instabile e manca di un guadagno ben definito; Il guadagno può essere definito illimitato.

Di conseguenza, i cambiamenti di stato possono essere convergenti o divergenti in base all'input. Il feedback positivo ha l'effetto di amplificare i cambiamenti, in modo che perturbazioni modeste possano provocarne di grandi.

Nel caso in cui un sistema in equilibrio con feedback positivo a qualsiasi cambiamento dal suo stato attuale sia instabile, si dice che si trova in un equilibrio instabile. La quantità di forze che agiscono per allontanare un tale sistema dall'equilibrio è proporzionale alla distanza del sistema dall'equilibrio.

Il feedback positivo non implica necessariamente l'instabilità di un equilibrio; Ad esempio, i sistemi a feedback positivo possono avere stati di accensione e spegnimento stabili.

L'isteresi fa sì che il valore di uscita dipenda dalla cronologia dell'ingresso

In un circuito trigger di Schmitt, il feedback all'ingresso non invertente di un amplificatore spinge l'uscita direttamente lontano dalla tensione applicata verso la tensione massima o minima che l'amplificatore è in grado di produrre.

Nel mondo reale, i cicli di feedback positivi spesso non si traducono in una crescita esponenziale, ma sono invece regolati da influenze limitanti. In accordo con Donella Meadows:

Le fonti di crescita sono cicli di feedback positivi., esplosione, erosione e collasso sistemico.

Un sistema con un ciclo di feedback positivo non regolato finirà per autodistruggersi.

Ecco perché ce ne sono così pochi.

Di solito, un ciclo negativo si attiverà prima o poi".

Il feedback positivo può causare isteresi, in cui il punto di partenza influenza lo stato finale del sistema. Quando il guadagno dell'anello di retroazione è maggiore di 1, l'uscita si allontana dall'ingresso: se è al di sopra dell'ingresso, si sposta verso il limite positivo più vicino, e se è al di sotto dell'ingresso, si sposta verso il limite negativo più vicino.

Una volta raggiunto il limite, ne deriverà stabilità. Tuttavia, se l'ingresso supera il limite, la retroazione cambia segno e l'uscita si muove nella direzione opposta fino a raggiungere il limite opposto. Pertanto, il sistema mostra un comportamento bistabile.

Prima della seconda guerra mondiale, le etichette positive e negative venivano inizialmente applicate ai commenti. Con l'avvento del circuito rigenerativo negli anni '20, il concetto di feedback positivo era già ben consolidato. Nel suo articolo del 1934, Harold Stephen Black descrive per la prima volta l'uso della retroazione negativa negli amplificatori elettrici. Apparentemente, Black:

Il feed-back positivo migliora il guadagno dell'amplificatore, mentre il feed-back negativo lo diminuisce.

Secondo Mindell (2002), la confusione riguardo alle parole si è verificata poco dopo:

Friis e Jensen avevano fatto la stessa distinzione tra feedback positivo e negativo di Black, basata non sul segno del feedback in sé, ma piuttosto sul suo effetto sul guadagno dell'amplificatore.

Al contrario, Bode e Nyquist, quando si sono basati sul lavoro di Black, si sono riferiti al feedback negativo come all'opposto del feedback positivo.

Black ebbe difficoltà a persuadere gli altri dell'utilità della sua innovazione, in parte a causa dell'ambiguità che circondava le definizioni di base.

Un ricevitore radio rigenerativo in stile vintage.

Grazie all'uso strategico del rinforzo positivo, un singolo tubo o valvola a vuoto è in grado di fornire un'adeguata amplificazione (centro).

Nel 1914 furono sviluppati e brevettati i circuiti rigenerativi. In questo modo, un segnale che normalmente avrebbe un guadagno da 20 a 50 può essere amplificato da 20.000 a 100.000 volte in un singolo stadio. A questi guadagni estremamente elevati, gli amplificatori rigenerativi sono soggetti a instabilità e oscillazione. L'operatore radio deve essere disposto a regolare continuamente la quantità di feedback per una ricezione ottimale. I moderni ricevitori radio utilizzano il design supereterodina, che presenta un maggior numero di stadi di amplificazione ma un funzionamento più stabile e nessun feedback positivo.

Negli oscillatori elettronici viene utilizzata l'oscillazione che può verificarsi in un circuito radio rigenerativo. Utilizzando circuiti sintonizzati o un cristallo piezoelettrico (spesso quarzo), il segnale potenziato dalla retroazione positiva rimane sinusoidale e lineare. Esistono numerosi modelli per gli oscillatori armonici, come l'oscillatore Armstrong, l'oscillatore Hartley, l'oscillatore Colpitts e l'oscillatore a ponte Wien. Tutti utilizzano un feedback positivo per generare oscillazioni.

Diversi circuiti elettrici, in particolare gli amplificatori, includono commenti sgradevoli.

Ciò diminuisce il loro guadagno, mentre migliora la loro linearità, l'impedenza di ingresso, l'impedenza di uscita e la larghezza di banda, tutti questi fattori sono stabilizzati, così come il guadagno ad anello chiuso.

Inoltre, questi fattori diventano meno dipendenti dalle specifiche del dispositivo di amplificazione e sempre più dipendenti dai componenti di feedback, che sono meno suscettibili alle variazioni dovute alla tolleranza di fabbricazione, alla temperatura e all'età.

La differenza tra feedback AC positivo e negativo è di fase: se il segnale viene riflesso fuori fase, se è sfasato, il feedback è negativo; in caso contrario, è positivo.

Un problema per i progettisti di amplificatori che impiegano la retroazione negativa è che alcuni componenti del circuito produrranno uno sfasamento nel percorso di retroazione.

Se c'è una frequenza (di solito una frequenza alta) in cui lo sfasamento raggiunge i 180°, il progettista deve assicurarsi che il guadagno dell'amplificatore a quella frequenza sia estremamente basso (di solito filtrando passa-basso).

Se il guadagno dell'anello (il prodotto del guadagno dell'amplificatore e la quantità di feedback positivo) a qualsiasi frequenza è maggiore di uno, l'amplificatore ha un feedback positivo, l'amplificatore vibrerà a quella frequenza (criterio di stabilità di Barkhausen).

Occasionalmente, queste oscillazioni sono indicate come oscillazioni parassite.

Un amplificatore che è stabile in una serie di condizioni può entrare in oscillazione parassita in una serie diversa.

Ciò può essere il risultato di fluttuazioni di temperatura, tensione di alimentazione, regolazione dei controlli sul pannello frontale, nonché la vicinanza di un essere umano o di un altro oggetto conduttivo.

Gli amplificatori possono oscillare in modi difficili da notare senza un oscilloscopio, oppure le oscillazioni possono essere così gravi che viene trasmesso solo un segnale gravemente distorto o nessun segnale, o che si verificano danni. A causa della sua somiglianza con i suoni di scarico a basso numero di giri, le oscillazioni parassite a bassa frequenza sono state indicate come motoscafo.

L'effetto dell'utilizzo di un trigger di Schmitt (B) invece di un comparatore (A)

Il feedback positivo è utilizzato in numerosi circuiti elettrici digitali. Le normali porte logiche booleane semplici si basano esclusivamente sul guadagno per spingere le tensioni del segnale digitale lontano dai valori intermedi e verso i livelli che hanno lo scopo di rappresentare i booleani '0' e '1'. Tuttavia, molti gate più complicati utilizzano il feedback. Quando si prevede che una tensione di ingresso varierà in modo analogico, ma sono necessarie soglie nette per la successiva elaborazione digitale, il circuito di innesco di Schmitt impiega un feedback positivo per garantire che se la tensione di ingresso si insinua leggermente al di sopra della soglia, l'uscita sia costretta a passare rapidamente e in modo intelligente da uno stato logico all'altro. Una conseguenza dell'uso del feedback positivo da parte del trigger di Schmitt è che se la tensione di ingresso si sposta di nuovo dolcemente oltre la stessa soglia, il feedback positivo manterrà lo stato corrente dell'uscita. Questo fenomeno è noto come isteresi: la tensione di ingresso deve scendere al di sotto di una nuova soglia inferiore per sbloccare l'uscita e riportarla al suo valore digitale originale. Diminuendo l'entità del feedback positivo, l'ampiezza dell'isteresi può essere diminuita, ma non può essere eliminata totalmente. In parte, il grilletto di Schmitt è un circuito bistabile.

Il feedback positivo è un meccanismo mediante il quale un output viene migliorato, comprese le quantità di proteine.

Tuttavia, per prevenire qualsiasi cambiamento nel livello proteico, stocasticamente, il meccanismo è ostacolato (I), Di conseguenza, quando la concentrazione di proteina attivata (A) supera la soglia ([I]), il meccanismo del loop viene attivato e la concentrazione di A aumenta esponenzialmente se d[A]=k [A]