Tilbakekobling

Positiv tilbakekobling

Positiv tilbakekopling (også kalt medkobling) kan skje ukontrollert og kan gi systemet en kaotisk oppførsel som bringer det til sine grenser. Det kommer av at «mer inn» gir «mer ut» som igjen gir enda mer inn og så enda mer ut og så videre, inntil en systemgrense blir nådd. Et populært eksempel på dette er mikrofon-forsterker-høyttaler-rom systemet som kan hyle hvis forsterkningen settes kraftig nok opp. Grensen settes oftest av PA-anleggets utgangseffekt. (Moderne PA-utstyr har ofte mekanismer som tar seg av slike tilfeller.) I kontrollerte systemer som anvender positiv tilbakekopling som et middel er grensen satt med målrettede kriterier. En bensinmotor kan tjene som eksempel. Grensen settes av gasspedalen/forgasseren som begrenser drivstofftilførselen. Utgangsstørrelsen er omdreiningstallet. Inngangsstørrelsen er obskur eller null ved positiv tilbakekobling, men kan også være en impuls som setter en prosess i gang, som ved ild som trenger påtenning. Et igangsatt system er oscillatorisk (selvstimulerende) og må ikke kjenne eller trenge noen klart definert inngangsstørrelse. Positiv tilbakekobling er et fenomen som har innflytelse på både fysiske og biologiske systemer. Noen få eksempeler er eksplosjoner, skred, krangling og inflasjon.

Negativ tilbakekobling

Negativ tilbakekopling (også kalt motkobling) er en meget verdifull teknikk for linearisering av en mengde høyst forskjellige systemer. Negativ tilbakekopling virker som en feilkorreksjon for det opprinnelige systemet.
Her kan størrelsene kalles for «skal-være»-verdi (kildeverdien), «feil»- eller «korreksjons»-verdien (den modifiserte inngangsverdien) og «er»- (eller «nå»-)verdien (utgangsstørrelsen). Et eksempel: Øynene sanser posisjonen (er-verdien) og tilbakekobler informasjonen til føttene når posisjonen avviker fra målsettingen (kildeverdien). Dette er negativ tilbakekopling, den virker korrigerende. En person går ikke lengre mot høyre når den alt er kommet for langt til høyre.
Negativ tilbakekopling er allestedsnærværende. Den finnes i alt liv og i alle deler av det og på alle nivåer.  Uten denne mekanismen er høyere livsformer utenkelige. Eksempelvis Parkinsons sykdom er noe forenklet et angrep på tilbakekoblingsmekanismen som behandler styringen av muskelgrupper. Skjelvingen kommer av at en normalt negativ er blitt til en positiv tilbakekopling. Alkohol påvirker flere tilbakekoblingsmekanismer, men også kildeverdien. Negativ tilbakekobling er ellers en svært utbredt metode for linearisering i flere retninger i teknikken. I et atomkraftverk er det en indre positiv tilbakekobling som fører til frigjøringen av energi, mens en ytre negativ tilbakekobling holder systemet innen grenser slik at det ikke eksploderer. Termostaten er del av et negativt tilbakekoblet system.

Kaosteori

Hvordan lyden vil oppføre seg i et hylende mikrofon-forsterker-høyttaler-rom-system kan ikke forutsies og lyden eller klangen kan endre seg mye for bare mikroskpopiske endringer i salen eller på miksepulten.
Når systemet som betraktes blir utvidet i konseptet og tilbakekoplingens betingelser og regler likeså, kan positiv tilbakekopling føre til ikke-intuitive, ofte besnærende eller estetiske, mønstre som kan være vanskelige å beskrive og særlig være vanskelige å forutsi. Hendelser som ikke er forutsigelige eller styrbare kalles gjerne kaotiske i dagligtale.
Et eksempel på et utvidet system kan være at det blir flerdimensjonalt, med mulighet for forskjellige innflytelser mellom dimensjonene, også i tilbakekoplingen. Slikt kan eksempelvis oppnås gjennom et stabilt montert videokamera rettet mot en skjerm som viser videokameraets utgangsbilde. Resultatet må ikke nødvendigvis bli til et statisk bilde over tid, men det kan bli det. Det er slikt som er vanskelig å forutsi. Her er et eksempel hentet fra YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=OWnC9tSA3iA
Et annet eksempel oppnås når størrelsene som behandles er tall og 'forsterkningen' er en matematisk formel, og der beregningsresultatet stadig tilføres den samme formelen pånytt. Her kan antall rundganger med formelen, eller antall iterasjoner som det kalles, bli den parametereren som tiden har i andre betraktninger. Det mest kjente eksempel for slik type tilbakekopling er mandelbrotmengden.
Slike og flere andre typer tilbakekoplede systemer er gjenstand for analyse innen feltet kaosteori.