שינויים

קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש

תגובת יתר (הצגת מקור)

גרסה מ־11:32, 9 בפברואר 2015

נוספו 7,599 בתים ,  11:32, 9 בפברואר 2015
אין תקציר עריכה
שורה 1: שורה 1:  
{{מושג בסיסי}}
 
{{מושג בסיסי}}
−
'''תגובת יתר''' או '''Overshoot''', "החטאה מלמעלה" או "גלישה" או "חציית קו סף", הוא מושג בתורת הבקרה, ב[[אקולוגיה]], ב[[מערכות מורכבות]].  וכן בספר [[גבולות לצמיחה]]. בתגובת יתר קיימת פונקציית מטרה כשלהי, או נקודת [[שיווי משקל]] רצויה, אבל הנסיון להגיע אליה נכשל בשל מאמץ יתר, "תאוצה", "מומנטום" או היבטים אחרים.  
+
'''תגובת יתר''' או '''Overshoot''', "החטאה מלמעלה" או "גלישה" או "חציית קו סף", הוא מושג בתורת הבקרה, ב[[אקולוגיה]], ב[[מערכות מורכבות]].  בתגובת יתר קיימת פונקציית מטרה כשלהי, או נקודת [[שיווי משקל]] רצויה, אבל הנסיון להגיע אליה נכשל בשל מאמץ יתר, "תאוצה", "מומנטום" או היבטים אחרים.  
    
[[קובץ:Sine integral.svg.png|ממוזער|300px|דוגמה לתגובת יתר מתכנסת. הקו הכחול יכול לייצג התנהגות לאורך זמן של מערכת המתכנסת לכיוון הקו הירוק]]
 
[[קובץ:Sine integral.svg.png|ממוזער|300px|דוגמה לתגובת יתר מתכנסת. הקו הכחול יכול לייצג התנהגות לאורך זמן של מערכת המתכנסת לכיוון הקו הירוק]]
   −
 
+
תגובת יתר היא מונח מרכזי בספר [[גבולות לצמיחה]] שבו מביעים המחברים חשש מפני תגובת יתר של האנושות בעקבות [[גידול אוכלוסין]] המשולב עם [[צמיחה כלכלית]] שעלולים לגרור תגובת יתר שתחרוג מעל גבולות טבעיים של [[מערכת אקולוגית|המערכות האקולוגיות]] ושל [[משאבים מתכלים]] והיבטים של [[חקלאות]] ומזון. בספר מתארים את תגובת יתר כמורכבת  מ-3 היבטים.  
−
תגובת יתר היא מונח מרכזי בספר [[גבולות לצמיחה]] שבו מביעים המחברים חשש מפני תגובת יתר של האנושות בעקבות [[גידול אוכלוסין]] המשולב עם [[צמיחה כלכלית]] שעלולים לגרור תגובת יתר שתחרוג מעל גבולות טבעיים של המערכות האקולוגיות ושל [[משאבים מתכלים]] והיבטים של מזון. בספר מתארים את תגובת יתר כמורכבת  מ-3 היבטים.  
   
# שינוי מהיר כלשהו של מערכת -  תאוצה, גידול או צמיחה
 
# שינוי מהיר כלשהו של מערכת -  תאוצה, גידול או צמיחה
 
# קיומו של גבול או מחסום כלשהו, שמעבר לו המערכת אינה יכולה להמשיך ולתפקד בבטחה.  
 
# קיומו של גבול או מחסום כלשהו, שמעבר לו המערכת אינה יכולה להמשיך ולתפקד בבטחה.  
 
# השהייה - יש עיכוב או טעות בתפיסה ובתגובות שמנסות להשאיר את המערכת בתוך הגבולות.  
 
# השהייה - יש עיכוב או טעות בתפיסה ובתגובות שמנסות להשאיר את המערכת בתוך הגבולות.  
 
==דוגמאות לתגובת יתר==
 
==דוגמאות לתגובת יתר==
−
דוגמאות לתגובת יתר מחיי היום יום:
+
;דוגמאות לתגובת יתר מחיי היום יום:
−
* רכב המחליק בכביש רטוב מעבר לקו עצירה בצומת שלט "עצור".
+
* רכב שמנסה לעצור בצומת לפני קו עצירה של שלט "עצור" אבל מחליק בכביש רטוב מעבר לקו העצירה.  
 
* היגוי יתר - נהג רוצה לכוון מכונית שסוטה ימינה חזרה למרכז הנתיב, אבל מסובב את ההגה בצורה חזקה שמאלה מידי, כתוצאה מכך המכונית סוטה יותר מידי לשמאל ושוב יש תיקון יתר אל הימין. תופעה זו קיימת אצל נהגים חדשים שמבצעים תנועות חדות מידי בהגה. היגוי יתר יכול להתקיים גם בסירה או בטיל עקב מומנט (ראו בהמשך).  
 
* היגוי יתר - נהג רוצה לכוון מכונית שסוטה ימינה חזרה למרכז הנתיב, אבל מסובב את ההגה בצורה חזקה שמאלה מידי, כתוצאה מכך המכונית סוטה יותר מידי לשמאל ושוב יש תיקון יתר אל הימין. תופעה זו קיימת אצל נהגים חדשים שמבצעים תנועות חדות מידי בהגה. היגוי יתר יכול להתקיים גם בסירה או בטיל עקב מומנט (ראו בהמשך).  
−
* קבלת מים חמים מידי מהברז באמבט בגלל דוד מים מרוחק.   
+
* קושי לשלוט על טמפרטורות המים שיוצאים מהברז כאשר דוד המים רחוק. אנחנו מקבלים מים קרים, ולכן פותחים את ברז החמים עד הסוף, במשך זמן מה ממשיכים לקבל מים קרים, עד לקבלת מים חמים מידי, אם לא ניזהר - עלולים לקבל כוויה.   
 
* שתייה מרובה מידי של אלכוהול  כך שבמקום להרגיש הרגשת טובה של שחרור מקבלים הנג-אובר.
 
* שתייה מרובה מידי של אלכוהול  כך שבמקום להרגיש הרגשת טובה של שחרור מקבלים הנג-אובר.
   −
באקולוגיה
+
;דוגמאות מתחום האקולוגיה:
 
* [[פיצוץ אוכלוסין]]- ב[[אקולוגיה]], תגובת יתר מתייחסת לרוב ל[[גידול אוכלוסין]] מהיר מידי של אוכלוסיית מין כלשהו של יצורים חיים, מעבר ל[[יכולת נשיאה|יכולת הנשיאה]] של [[מערכת אקולוגית|המערכת האקולוגית]] התומכת במין זה. בעקבות גידול זה תתכן ירידה מתונה של האוכלוסיה (בגלל מחלות, טורפים, מחסור במזון או במשאבים אחרים) או במקרים אחרים, קריסה של האוכלוסיה.  
 
* [[פיצוץ אוכלוסין]]- ב[[אקולוגיה]], תגובת יתר מתייחסת לרוב ל[[גידול אוכלוסין]] מהיר מידי של אוכלוסיית מין כלשהו של יצורים חיים, מעבר ל[[יכולת נשיאה|יכולת הנשיאה]] של [[מערכת אקולוגית|המערכת האקולוגית]] התומכת במין זה. בעקבות גידול זה תתכן ירידה מתונה של האוכלוסיה (בגלל מחלות, טורפים, מחסור במזון או במשאבים אחרים) או במקרים אחרים, קריסה של האוכלוסיה.  
   −
דוגמאות לתגובת יתר מתורת הבקרה :
+
;דוגמאות לתגובת יתר מתורת הבקרה :
 
* כאשר מנסים לפגוע עם טיל במטרה מתמרנת, הטיל צריך להתקרב אל המטרה למרחק קרוב מספיק. עובר זמן בין שידור אות מהטיל או ממקור אחר (לדוגמה אות מכ"ם), קבלת מידע מאות זה, עיבוד האות, פעולה מכאנית והשפעת הפעולה המכאנית. היות ולטיל יש כבר ווקטור מהירות בכיוון אחד, לוקח זמן עד ששינויים בהגהים משנים את כיוון טיסת הטיל. ככל שהטיל מתקרב אל המטרה, כך מתקצר זמן התגובה הנדרש מהטיל, שכן עליו לבצע תיקון זוויתי גדול יותר.  הטיל עלול להגיע למצב של היגוי יתר שבו הוא נמצא תמיד בתגובת יתר ולא מצליח להתקרב אל המטרה. מסיבות אלה קיימים אלגורתמים המנסים לנבא לא היכן המטרה נמצאת ברגע זה, אלא היכן היא תהיה בעתיד, כך שהטיל יוכל לפגוע בה ללא תגובת יתר.  
 
* כאשר מנסים לפגוע עם טיל במטרה מתמרנת, הטיל צריך להתקרב אל המטרה למרחק קרוב מספיק. עובר זמן בין שידור אות מהטיל או ממקור אחר (לדוגמה אות מכ"ם), קבלת מידע מאות זה, עיבוד האות, פעולה מכאנית והשפעת הפעולה המכאנית. היות ולטיל יש כבר ווקטור מהירות בכיוון אחד, לוקח זמן עד ששינויים בהגהים משנים את כיוון טיסת הטיל. ככל שהטיל מתקרב אל המטרה, כך מתקצר זמן התגובה הנדרש מהטיל, שכן עליו לבצע תיקון זוויתי גדול יותר.  הטיל עלול להגיע למצב של היגוי יתר שבו הוא נמצא תמיד בתגובת יתר ולא מצליח להתקרב אל המטרה. מסיבות אלה קיימים אלגורתמים המנסים לנבא לא היכן המטרה נמצאת ברגע זה, אלא היכן היא תהיה בעתיד, כך שהטיל יוכל לפגוע בה ללא תגובת יתר.  
 
* תרמוססט שמנסה לשמור על טמפרטורה אחידה בחדר עם מזגן. כאשר הטמפרטורה יורדת מתחת לסף מסויים, הדבר משפיע על התרמוסט והוא מפסיק את פעולה המזגן. כתוצאה מכך הטמפרטורה עולה לאיטה, עד שהטרמוסטט חש שוב בשינוי ומדליק את המזגן מחדש. באופן כזה הטמפרטורה בחדר נעה סביב ערך מסויים, אבל אינה נשארת קבועה. גודל השינוי תלוי ברגישות הבקרות בתרמוסטט, בטווח הטמפרטורה הרצוי, בהשהיות ועוד.  
 
* תרמוססט שמנסה לשמור על טמפרטורה אחידה בחדר עם מזגן. כאשר הטמפרטורה יורדת מתחת לסף מסויים, הדבר משפיע על התרמוסט והוא מפסיק את פעולה המזגן. כתוצאה מכך הטמפרטורה עולה לאיטה, עד שהטרמוסטט חש שוב בשינוי ומדליק את המזגן מחדש. באופן כזה הטמפרטורה בחדר נעה סביב ערך מסויים, אבל אינה נשארת קבועה. גודל השינוי תלוי ברגישות הבקרות בתרמוסטט, בטווח הטמפרטורה הרצוי, בהשהיות ועוד.  
    +
תגובת יתר יכולה להמשיך ולהתנדנד מעלה מטה סביב ערך שיווי המשקל הרצוי בלי להגיע אליו (במידה ועוצמת תגובת היתר לא משתנה), להתכנס לאט אל נקודת שיווי המשקל (אם במשך הזמן יש מיתון של התגובה) או להגיע לקריסה (במידה ונקודת שיווי המשקל היא גבול שחצייתו מסכנת את קיום המערכת - לדוגמה כאשר חצינו קו עצור , נכנסו לצומת ומכונית אחרת התנגשה בנו).
 +
 +
 +
==השהייה בתגובה==
 +
[[השהייה|השהיות]] הן הזמן שעובר בין התרחשות של איתות מסויים לבין הקליטה של איתות זה, העיבוד שלו, הפעולה לפי האיתות וקיום תגובה אפקטיבית לאיתות זה.
 +
 +
לדוגמה קיים "זמן תגובה" בזמן בלימה של מכונית נוסעת:
 +
* '''השהיית זיהוי''' - עלול לעבור זמן בין גירוי שמורה לנהג לעצור (ילד התפרץ לכביש) לבין קליטה של אות זה אצל הנהג (לדוגמה יכול להיות שהסתכל על הטלפון במקום על הכביש)
 +
* '''השהיית עיבוד''' - עובר עוד זמן בין קליטת האות אצל במערכות הקלט של הנגב לבין עיבוד המידע להבנה של הנהג שצריך לעצור.
 +
* '''השהיית פעולה'''- עובר עוד זמן בין הבנה זו במוחו של הנהג לבין לחיצה על הבלמים.
 +
* '''השהיית תגובה'''- עובר זמן נוסף בין התחלת הבלימה לבין עצירה מוחלטת של המכונית.
   −
תגובת יתר יכולה להמשיך ולהתנדנד מעלה מטה סביב ערך שיווי המשקל הרצוי בלי להגיע אליו (במידה ועוצמת תגובת היתר לא משתנה), להתכנס לאט אל נקודת שיווי המשקל (אם במשך הזמן יש מיתון של התגובה) או להגיע לקריסה (במידה ונקודת שיווי המשקל היא גבול שחצייתו מסכנת את קיום המערכת.
+
בדוגמה זו הנחנו שהטבע הוא פאסיבי לחלוטין ושהעצמים הפעילים היחידים הם בני אדם וטכנולוגיה. במציאות ייתכן וגם הטבע אינו פאסיבי ומשפיע על התוצאה. לדוגמה הנהג בולם לפני תהום, אבל גם לאחר שעצר את גלגלי מכונית מבחינת המנוע, היא יכולה להמשיך להתדרדר - כתלות בשיפוע שבו היא נמצאת.  
    +
דוגמה נוספת היא כיוון טמפרטורת המים של אמבטיה. קרח על הכביש או מרחק גדול יותר של הדוד מהאמבטיה עלול ליצור השהיות גדולות יותר בין פעולה לתגובה - ולכן למצבים של תגובת יתר: רכב שלא מספיק לעצור בזמן, או שהמים חמים מידי או קרים מידי לחליפין בדוגמת האמבטיה. 
   −
==השהייה בתגובה==
  −
[[השהייה|השהיות]] הן הזמן שעובר בין התרחשות של איתות מסויים לבין הקליטה של איתות זה, העיבוד שלו, הפעולה לפי האיתות וקיום תגובה אפקטיבית לאיתות זה. קיימות דוגמאות רבות להשהיות בחיי היום-יום. לדוגמה קיים "זמן תגובה" בזמן בלימה של מכונית נוסעת. עובר זמן בין איתות שמורה לנהג לעצור לבין ההבנה של הנהג, עובר עוד מעט זמן בין הבנה זו לבין לחיצה על הבלמים, ואז עובר זמן נוסף בין התחלת הבלימה לבין עצירה מוחלטת של המכונית. דוגמה נוספת היא כיוון טמפרטורת המים של אמבטיה. קרח על הכביש או מרחק גדול יותר של הדוד מהאמבטיה עלול ליצור השהיות גדולות יותר בין פעולה לתגובה - ולכן למצבים של תגובת יתר: רכב שלא מספיק לעצור בזמן, או שהמים חמים מידי או קרים מידי לחליפין בדוגמת האמבטיה. 
      
==תגובת יתר באתגרי קיימות==
 
==תגובת יתר באתגרי קיימות==
שורה 36: שורה 45:     
בחיי היום-יום קיימות מערכות רבות של [[זהירות מונעת]] שנועדו למנוע תגובת יתר כדי למנוע אסונות. במציאות של כלכלה עולמית שמקיימת אינטרקאציות מסובכות עם המערכות האקולוגיות, היבטים אלה אינם קיימים.
 
בחיי היום-יום קיימות מערכות רבות של [[זהירות מונעת]] שנועדו למנוע תגובת יתר כדי למנוע אסונות. במציאות של כלכלה עולמית שמקיימת אינטרקאציות מסובכות עם המערכות האקולוגיות, היבטים אלה אינם קיימים.
 +
 +
===השהייה בתגובה ביחס להתדלדלות שכבת האוזון===
 +
[[הידלדלות שכבת האוזון]] והתגובה לה מאפשרים בחינה מעשית של פערי הזמנים אפשריים בין התחלת קיום הבעיה , הזיהוי שלה, נקיטת הפעולה על ידי החברה ומשך השיקום.
 +
 +
* '''השהיית זיהוי''' - עובר זמן בין התרחשות של בעיה מסויימת לבין זיהוי של בעיה זו. לדוגמה בין התחלת פליטה של CFC עד אשר מדענים התחילו להבין שהוא עלול [[דלדול שכבת האוזון|להזיק לשכבת האוזון]]. שימוש בפריאון - אחד הCFC הנפוצים בתעשיית הקירור, החל באופן מאסיבי בשנות ה-1930 לדוגמה.[http://en.wikipedia.org/wiki/Freon] תאוריות לגבי הרס של שכבת האוזון התקיימו משנת 1973 אבל הן התמקדו בפליטת חומרים אחרים לדוגמה חומרים ביולוגיים ופליטות ממעבורת החלל. זיהוי של "חור בשכת האוזון" וגודלו מעל יבשת אנטרקטיה התרחש רק בשנת 1985. [http://en.wikipedia.org/wiki/Ozone_depletion]
 +
* '''השהיית עיבוד''' - עובר זמן בין זיהוי בעיה פוטנציאלית לבין ניסוח תאוריה, ביצוע ניסויים וויכוחים מדעיים בקשר לנכונות הבעיה. לדוגמה ויכוחים בין מדענים האם CFC מזיק לאוזון או לא או האם יש התחממות עולמית ומה הסיבות לה. עוד זמן עיבוד הוא זמן פוליטי שבו מידע מהמדענים מגיע אל הציבור ואו אל הפוליטיקאים ומתורגם להחלטות פוליטיות, כלכליות, תרבותיות וכו' בנסיון לפתור את הבעיה. שלב זה עלול להתעקב מאד עקב אינטרסים פוליטיים, כלכליים וכו' שמנסים להגיד שאין בכלל בעיה לפתור, וזמן נוסף מוצא על דיון מהו הפתרון הטוב ביותר. בתחום הגהנה על שכבות האוזון, דוח של האקדמיה למדעים בארצות הברית משנת 1976 גרר התחלת החרמה של חומרי CFC בידי מספר מדינות מערביות, אבל לאחר מכן התעקבה פעולה בינלואמית במשך מספשר שנים עקב חילוקי דעות פוליטיים. קונצזוס מדעי לגבי הסיבות לדילדול באוזון התרחש רק מספר שנים לאחר החתימה על פרוטוקול מונטריאול.  [http://en.wikipedia.org/wiki/Ozone_depletion]
 +
* '''השעיית פעולה'''- עובר זמן נוסף מהרגע שמחליטים לבצע משהו עד שהוא מבוצע. לדוגמה חתימה על [[פרוטוקול מונטריאול]], להפסקת ייצור CFC וחומרים נוספים שפגעו באוזון, נחתם ב-16 בספטמבר 1987. הפרוטוקו נכנסה לתוקף ב-1 בינואר 1989. [http://en.wikipedia.org/wiki/Ozone_depletion] אבל במדינות מתפתחות המשיכו לייצר ולהתשתמש בחומרים. לדוגמה ישראל אישררה את האמנה רק ב-1992, והוא בא לידי ביטוי בתקנות בישראל רק בשנת 2004.
 +
* '''השהיית תגובה''' - מולקולות  CFC גוררת פירוק של מספר רב של מולוקלות אוזון במשך מספר שנים. כך שגם בזמן הפסקת ייצור CFC  ופליטתו, מולקלות CFC קיימות ממשיכות לפרק את האוזון. במקביל יש תהליך נוסף של בניית שכבת האוזון על ידי תהליכים טבעיים. כאשר קצב הפירוק קטן מספיק - בקצב נמוך מקצב ייצור האוזון - תתחיל בניית שכבת האוזון מחדש ועד לשיקום מלא של השכבה (והפסקת כניסה של קרינת UV מזיקה) יקחו עוד מספר שנים.  מאז האימוץ והחיזוק של פרוטוקול מונטריאול, יש ירידה בפליטה של CFC וחומרים דומים ויש ירידה בריכוזי האטמוספריים של החומרים המזיקים ביותר לאוזון. שיא הריכוז חומרי הגורמים לדלדול, הנמדד ב שווה ערך לכלור (Effective Equivalent Chlorine-  EECl) התרחש בשנת 1994, ומאז ועד 2008 היתה ירידה של 10% בריכוז האטמוספרי שלהם. על פי הערכות עד שנת 2015 החור באוזון מעל איזור אנטרקטיקה יקטן בכ-מיליון קמ"ר. החלמה מלאה של שכבת האוזון באנרטקטיקה צפויה לא לפני 2050. על פי מחקרים, רמות האוזון ישובו לרמות של 1980 רק באיזור שנת 2068.
 +
 +
במקרה של האוזון, ההשהיה בין התחלת קיום הבעיה לבין זיהוי שלה וקבלת החלטה לקח כ-40-50 שנה, הפעולה לגביה לוקחת גם זמן, -כ-50-70 שנים, כך שסך כל ההשהיה  בנושא התדלדות האוזון צפויה להיות 120-140. במקרים של נושאים אחרים כמו [[התחממות עולמית]] תיתכן השהייה של מעל ל-100 שנים, כאשר יש עדיין השהיות בהקשר של זיהוי הבעיה והחלטה לגבי הפעולה שיש לנקוט לגביה. במקרים של [[השפעות סביבתיות]] אחרות רובן נמצאות בשלב שהן זוהו כבר כבעיות על ידי הקהילה המדעית אבל לגבי חלקן הגדול אין בהכרח קונצנוס, וגם אם יש כזה בקרהילה המדעי הוא אינו זוכה להתייחסות פוליטית וכלכלית מהותית - ראו [[גבולות פלנטריים]] לדוגמה. 
 +
    
== תגובת יתר שהופכת להתמוטטות==
 
== תגובת יתר שהופכת להתמוטטות==
שורה 54: שורה 74:  
* [[עולם 3]]
 
* [[עולם 3]]
 
* [[פונקצית סיגמואיד]]
 
* [[פונקצית סיגמואיד]]
−
 
+
* [[הידלדלות שכבת האוזון]]
 +
{{מערכות מורכבות}}
 
==הערות שוליים==
 
==הערות שוליים==
 
{{הערות שוליים}}
 
{{הערות שוליים}}
שורה 68: שורה 89:  
[[קטגוריה:כלכלת מצב יציב]]
 
[[קטגוריה:כלכלת מצב יציב]]
 
[[קטגוריה:כלכלה אקולוגית]]
 
[[קטגוריה:כלכלה אקולוגית]]
 +
[[קטגוריה:תהליכים]]
 +
[[קטגוריה:תהליכים ארוכי טווח]]
אוחזר מתוך "https://ecowiki.org.il/wiki/מיוחד:השוואה_ניידת/42651"

תפריט ניווט