Black box-modell: blockschema

Innehållsförteckning:

Black box-modell: blockschema
Black box-modell: blockschema
Anonim

Den "svarta lådan"-modellen, vars exempel kommer att ges nedan, är en illustration av ett objekt för vilket en utgång och en ingång är specificerad. Innehållet är dock okänt. Låt oss titta vidare på hur man bygger en black box-modell.

svart låda modell
svart låda modell

Första etappen

Den första åtgärden som krävs för att kompilera en modell av absolut vilket system som helst är separeringen av ett objekt från dess omgivning. Denna enklaste operation återspeglar två viktigaste egenskaper: objektets isolering och integritet. Forskningsobjektet är ett föremål vars innehåll är okänt.

Interaktioner med miljön

Alla modeller av systemsammansättning är inte helt isolerade. Det upprätthåller vissa kopplingar till miljön. Med deras hjälp finns det en ömsesidig påverkan av föremålet och de förhållanden under vilka det är beläget. Följaktligen, när man bygger "svarta lådan"-modellen i nästa steg, visas anslutningarna med pilar och beskrivs i ord. De som riktas till onsdag är utgångar. Följaktligen kommer bakåtpilar att vara poster.

PåPå denna nivå av systemrepresentation arbetar forskaren med en deklarativ modell. Det vill säga utgångar och ingångar bestäms av namnskalan. Som regel räcker en sådan display. I vissa fall är det dock nödvändigt att ge en kvantitativ beskrivning av några eller alla utdata och indata.

Set

De är inställda så att "black box"-modellen är maxim alt formaliserad. Som ett resultat kommer forskaren till uppgiften med 2 uppsättningar Y och X av utdata- och indatavariabler. Samtidigt är inget förhållande mellan dem fast i detta skede. Annars får du en transparent modell, inte en "black box". Så för en TV-apparat kan X vara de begränsande intervallen för nätspänning och sända radiovågor.

Black box-modell: systemanalys

I slutskedet granskas och reflekteras objektförändringar. De kan till exempel inträffa under en viss tidsperiod. Det vill säga, forskaren illustrerar objektets tillstånd i dynamik. Beskrivningen av "svarta lådan"-modellen bör visa överensstämmelse, för det första, mellan komponenterna i uppsättningen X av troliga värden för ingångsparametrarna och elementen i den beställda T-uppsättningen av tidsintervall. Dessutom bör ett liknande förhållande visas för outputindikatorer.

exempel på black box-modeller
exempel på black box-modeller

Specifics

Den viktigaste fördelen med det aktuella objektet är dess enkelhet. Men i många fall är det mycket vilseledande. Ganska ofta är det en ganska svår uppgift att lista utgångar och ingångar. Om enbetrakta bilen som en modell av typen "black box", då kommer denna slutsats att bekräftas. Kraften hos set i studien av detta objekt kommer att överstiga två dussin. I det här fallet kommer listan med parametrar att vara långt ifrån komplett.

En sådan mångfald av utdata och ingångar bestäms av de obegränsade alternativen för det aktuella objektets interaktion med miljön.

Nyanser

Systemets strukturella modell används när det är nödvändigt att illustrera ett komplext objekt som innehåller flera element. I de enklaste situationerna innehåller den en uppsättning komponenter. Alla ingår i själva objektet. I dessa fall används begreppet "systemkompositionsmodell".

Under tiden finns det ett antal problem som inte kan lösas med dess hjälp. I synnerhet för att montera en cykel räcker det inte att ha en låda med alla dess element. Du måste veta hur du korrekt kopplar dem till varandra. Uppenbarligen kommer bara en modell av systemets sammansättning inte att hjälpa i det här fallet. Dessutom är det i vissa fall nödvändigt att upprätta vissa kopplingar mellan komponenterna. Deras karaktär visas av blockdiagrammet. Det gör det möjligt att lösa fler problem. Blockdiagrammet svarar på frågorna: "Vad ingår i objektet och vilka är relationerna mellan dess element?"

Förklaringar

Visuella bilder är av särskild betydelse för en person. Definitionen av ett system som används i praktiken kännetecknar inte dess interna struktur. Detta gör att du kan skilja den från miljön. Samtidigt kommer det att avbildas som en modell av en "svart låda" - ett integrerat och relativt isolerat föremål. Målet som uppnåtts ärär förplanerade förändringar i miljön, vissa produkter av objektets arbete, avsedda för konsumtion utanför den. Black box-modellen etablerar med andra ord vissa samband och påverkar yttre förhållanden. Som nämnts ovan är de utgångar.

Samtidigt fungerar systemet som ett medel. Därför behövs möjligheter för dess tillämpning, påverkan på den. Följaktligen upprättas anslutningar från omgivningen till objektet - ingångar. Användningen av "svarta lådan"-modellen gör att man bara kan studera interaktionen mellan objektet och miljön. Den visar endast ingångs- och utgångsparametrarna. Samtidigt saknar den till och med gränserna mellan miljön och föremålet (lådans väggar). De är bara underförstådda, anses existera.

hur man bygger en black box-modell
hur man bygger en black box-modell

Black box-modell: exempel

Som nämnts ovan, ibland räcker det med en verbal meningsfull visning av utgångar och ingångar. I det här fallet kommer black box-modellen att vara deras lista. Så för en TV kommer visningen av länkar att se ut som följer:

  1. Ingångar - strömkabel, antenn, inställningar och kontroller.
  2. Utgångar - skärm och högtalare.

I andra situationer kanske du vill kvantifiera relationer.

Låt oss ta ett annat system - ett armbandsur. Man bör ta hänsyn till att outputen syftar till att konkretisera målet. Följaktligen, som en av dem, kan du fixa tidsavläsningen vid vilket godtyckligt ögonblick som helst. Vidare bör det noteras att det uttryckta målet gäller i allmänhet för alla klockor, ochinte bara till tagen handled. För att skilja dem åt kan du göra följande tillägg - bekvämligheten med att bära på handleden. Det kommer att fungera som en input. Med detta tillägg kommer behovet av ett armband eller en rem. Hos honom finns det i sin tur skyldigheten att följa hygienreglerna (utgång), eftersom inte varje fästning är tillåten på armen. Sedan, om du föreställer dig de förhållanden under vilka klockan körs, kan du ange några fler parametrar: damm- och fuktbeständighet, styrka. Dessutom kan ytterligare två utgångar användas. De kommer att vara den noggrannhet som behövs i vardagen, såväl som tillgången på information på urtavlan för läsning med en översiktlig blick. Under forskningsprocessen kan du lägga till några fler krav på klockan. Till exempel introduceras sådana resultat som modepassning, pris-till-konsument köpkraftsförhållande.

Det är ganska uppenbart att den här listan kan fortsätta. Det är tillåtet att inkludera krav på att avläsa information från urtavlan i mörker. Dess genomförande kommer att leda till en betydande förändring i designen. Den kan till exempel ge olika alternativ för självbelysning, läsning genom beröring, bakgrundsbelysning, signalering, etc.

Black box-modellen betraktar organisationen som ett system
Black box-modellen betraktar organisationen som ett system

Företagsenhetens egenskaper

Låt oss överväga detaljerna i att bygga en modell utifrån ett företags exempel. Det bör sägas omedelbart att dess skapande är baserat på urvalet från en oändlig uppsättning interaktioner av en sådan uppsättning av dem som adekvat skulle återspegla syftet med studien. Säkert sådanamodellen bör inte reduceras till ett monosystem. Det vill säga till ett sådant objekt som bara har en ingång och utgång.

Den "svarta lådan"-modellen betraktar organisationen som ett system av relationer mellan företaget och miljön. I analysen, för att motivera en tillräcklig och nödvändig uppsättning parametrar för uppsättningarna av utdata och indata, används metoderna för matematisk statistik i stor utsträckning. Ofta är även erfarna experter involverade i processen.

När det gäller förhållandet mellan företaget och miljön bör här ges några förklaringar. Först och främst behövs kapital för att bedriva produktionsverksamhet. Det kan presenteras i form av lånade medel eller företagets egna aktier. På grund av likvida tillgångar får företaget möjlighet att använda produktionsfaktorer i processen. Som ni vet är de material, utrustning och andra resurser som omvandlas till färdiga produkter.

En annan koppling till miljön kommer till uttryck i processen att marknadsföra produkter. Försäljningen av produkter ger företaget medel, som i sin tur används för att betala av skulder, betala löner och så vidare. Ränta debiteras på lån. De betalas till kreditinstitutet. Dessutom drar företaget av obligatoriska betalningar till budgeten. Tillsammans med detta ger staten subventioner till företaget.

strukturell modell av systemet
strukturell modell av systemet

Praktiskt värde

Ofta är modellen "svarta lådan" inte bara mycket användbar, utan också den enda som är tillgänglig för användning i forskning. Till exempel i analysen av mentalaprocesser i människokroppen eller effekten av läkemedel på patienten, kan specialister endast ingripa i interna processer genom input. Följaktligen dras slutsatser baserat på studien av output.

Generellt hänvisar denna bestämmelse till sådana observationer, som ett resultat av vilka det är nödvändigt att få information om systemet under dess vanliga förhållanden, i en miljö där man särskilt måste se till att mätprocessen har en minimal effekt på det.

Användningen av ett sådant "ogenomskinligt" objekt beror också på att forskaren inte har någon information om dess interna struktur. I synnerhet är det inte känt hur elektronen är ordnad. Men det har fastställts hur det interagerar med magnetiska, gravitationella, elektriska fält. Denna egenskap är beskrivningen av elektronen enligt principen för "black box"-modellen.

Extra

En annan viktig företeelse bör noteras. Den övervägda modellen är redan strukturerad. Den vet om anslutningen tillhör kategorin utgångar eller ingångar. Under tiden, i de inledande stadierna av studien, kanske denna information inte är tillgänglig. Forskaren har möjlighet att lyfta fram ett visst samband mellan ett objekt och miljön, att observera och mäta vilken parameter som helst av vilken det kännetecknas. Det kommer dock inte att finnas tillräckligt med skäl för att ovillkorligen fastställa dess riktning.

I sådana situationer är det vettigt att undersöka två konkurrerande svarta lådor. I den ena kommer anslutningen att betraktas som en ingång, i den andra som en utgång. Ett exempel skulle vara studiet av processer för vilka nejdet har fastställts vilken som är verkan och vilken som är orsaken, eller om deras förhållande i allmänhet tillhör kategorin orsak-och-verkan.

Med den svarta lådan kan du utforska
Med den svarta lådan kan du utforska

Urvalskriterier

Mångfalden av utdata och ingångar bestäms av ett obegränsat antal interaktioner mellan objektet och miljön. När man bygger en modell väljs en viss uppsättning länkar som kommer att inkluderas i listan över utgångar och ingångar. Kriteriet i detta fall är syftet med objektet, betydelsen av interaktionen med avseende på målet.

Valet görs därför enligt följande. Allt som är väsentligt ingår i modellen, och allt som inte är väsentligt är uteslutet från den. Det är dock i detta skede som misstag kan göras. Det faktum att modellen inte tar hänsyn till en viss uppsättning relationer gör dem inte orealistiska. De finns i alla fall och agerar oavsett viljan hos den forskare som gör valet.

Det visar sig ofta att tidigare okända eller oviktiga förhållanden faktiskt är mycket viktiga och måste beaktas. Detta ögonblick är av särskild betydelse för att bestämma syftet med systemet. Vid fastställande av objektets utgångar måste huvuduppgiften kompletteras med hjälpproblem. Det bör betonas att uppfyllandet av endast nyckelmålet inte kommer att räcka. Samtidigt kan underlåtenhet att genomföra ytterligare uppgifter i vissa fall göra lösningen på huvudproblemet onödig, i andra - farlig.

Särskild uppmärksamhet måste ägnas vid denna tidpunkt, somI praktiken upptäcks ofta missförstånd, okunnighet eller underskattning av betydelsen av denna bestämmelse. Det fungerar faktiskt som en av systemologins centrala idéer.

black box modell systemanalys
black box modell systemanalys

Slutsats

Den ogenomskinliga (svarta) boxmodellen anses vara den enklaste inom systemologi. Under tiden, när den skapas, uppstår ofta olika svårigheter. De bestäms huvudsakligen av mängden möjliga alternativ för att upprätta kopplingar mellan objektet och miljön där det är beläget. När du använder modellen är det nödvändigt att ta hänsyn till en mängd olika faktorer, tydligt definiera de slutliga och ytterligare målen. Uppfyllelsen av det senare är ofta avgörande för att erhålla de planerade resultaten av observationen.

Rekommenderad: