La logica della complessità: la funzione retroattiva

Il concetto di funzione retroattiva, di feed-back è noto da tempo, grazie alla cibernetica. Nobert Wiener, spinto dall’esigenza di capire il funzionamento basato su una logica circolare, di alcuni fenomeni degli organismi viventi e di sistemi non viventi, coniò il termine “cibernetica”, una scienza generale dei sistemi autoregolatori che includeva scienze complesse come la fisiologia, la teoria del controllo in ingegneria e l’informatica.
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W.R. Ashby,nel suo libro “Introduzione alla cibernetica”, Enaudi, Torino 1971, a pag.71-73, definisce il fed-back come “…una sorta di circolarità d’azione tra le diverse parti di un sistema dinamico…il concetto di retroazione ,così semplice e naturale in certi casi elementari, diventa artificioso e difficilmente adoperabile quando le interconnessioni diventano più complesse”
La difficoltà a capire è intrinseca, in quanto siamo abituati a pensare in modo logico e lineare, in termini di causa ed effetto.Inoltre la difficoltà aumenta se gli elementi del sistema sono più di due, perché le interazioni non possono essere trattate come se fossero indipendenti le une dalle altre e l’insieme deve essere considerato come un tutto.Se poi i sistemi considerati sono quelli viventi, la complessità è di gran lunga maggiore ,in quanto il feed-back deve essere descritto tenendo conto del fatto che gli organismi sono in continuo contatto con l’ambiente esterno con il quale scambiano energia ed informazione.
E’ necessario affrancarci del presupposto deterministico ,perché questi sistemi funzionano in modo qualitativamente diverso e non permettono di isolare una variabile unica .Il modello di riferimento è quello sistemico,il suo funzionamento di controllo si fonda su un processo circolare che svolge tre funzioni: quella di sensore rilevando la condizione che viene regolata e registrando qualsiasi variazione rispetto ad un punto prefissato; di amplificare la variazione iniziale ,ed infine di regolare tutto quanto viene inviato al sistema .La variazione amplificata attiva un controllo di retroazione ,sia essa una retroazione negativa, che inverte il cambiamento permettendo di mantenere alcune grandezze costanti per alcuni valori,o una retroazione positiva , che lo amplifica .L’amplificazione è un elemento essenziale in ogni sistema di autoregolazione ,in mancanza di essa ,né la retroazione positiva né quella negativa potrebbero esercitare alcun effetto.
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Il grande fisiologo francese Claude Bernard (1813-78), già nel secolo scorso, era perfettamente consapevole della circolarità del concetto di retroazione nei processori del corpo umano. In seguito , il fisiologo americano Walter Cannon (1871-1945) coniò il termine di omeostasi, per definire la capacità degli organismi di mantenere costante il proprio stato di benessere di fronte a cambiamenti interni ed esterni.
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Tutti i processi fisiologici hanno dei sistemi di controllo per feed-back in generale negativi.
Un buon esempio fisiologico di autoregolazione tramite il feed-back è la regolazione della temperatura umana. Prima però di prendere in considerazione un fenomeno fisiologico così complesso è opportuno comprendere un sistema di autoregolazione più semplice, ad esempio i termostati che si trovano nei forni da cucina, nel ferro da stiro, nelle caldaie per il riscaldamento dell’acqua, ecc.

I termostati usano spesso una striscia bimetallica: si tratta di due strisce sottili saldate insieme,ognuna delle quali è costituita da un metallo con una diversa proprietà di dilatazione al riscaldamento. Quando è fredda, la striscia è a contatto con l’interruttore che attiva il riscaldamento; man mano che la striscia si riscalda si piega e si allontana dal lato del metallo dotato di maggior dilatabilità, fino a posizionarsi dove c’è meno sollecitazione a qualsiasi temperatura. Mentre si piega, si interrompe il contatto e cessa così l’immissione di calore.

La temperatura del corpo umano è mantenuta ad un livello ottimale non da qualche sensore nascosto e programmato a un punto fisso, ma attraverso una specie di consenso raggiunto dal cervello e dai vari organi e sistemi del corpo.Quando la temperatura ambiente è troppo alta o bassa, il nostro corpo reagisce sudando o rabbrividendo ,bruciando cibo o grasso,e riducendo o aumentando il flusso sanguigno nei vasi cutanei. La regolazione della temperatura dipende quindi dalla stretta connessione di cinque processi: metabolismo, traspirazione, vasodilatazione, brividi regolati dal centro e brividi regolati dalla pelle.
La caratteristica quindi dei sistemi viventi che sono complessi è la capacità di controllare i propri stati per mezzo di regolazioni molteplici ,interne ed esterne,lente o rapide,passive o trasformative. Lo scopo principale della retroazione in tutti i sistemi è la correzione di quello che viene interpretato come “errore”.