Чёрный ящик

Эта страница требует существенной переработки. Возможно, её необходимо викифицировать, дополнить или переписать. Пояснение причин и обсуждение — на странице Википедия:К улучшению/16 октября 2012. Дата постановки к улучшению — 16 октября 2012.

Эта статья должна быть полностью переписана. На странице обсуждения могут быть пояснения.

Для улучшения этой статьи желательно?: Викифицировать статью. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Добавить иллюстрации.

У этого термина существуют и другие значения, см. Чёрный ящик (значения).

Чёрный я́щик — объект, внутренняя структура которого неизвестна или неважна в рамках решаемой задачи, но о функциях которого можно судить по его реакциям на внешнее воздействие.

Полное описание функций «черного ящика» называется его каноническим представлением. «Чёрные ящики», характеризуемые одинаковыми каноническими представлениями, считаются эквивалентными.

В отличие от «черного ящика» «белый ящик» — это объект, внутренняя структура которого нам полностью известна, например, какое-либо созданное нами техническое устройство или компьютерная программа.

Понятие «чёрный ящик» широко используется во многих научных дисциплинах, в первую очередь технических, при изучении и/или описании любых объектов, обладающих относительно устойчивым характером (без учёта развития или изменения самого объекта). Это обусловлено тем, что «чёрный ящик» является наглядной формой представления результата основного процесса человеческого мышления — абстрагирования, и использование «чёрного ящика» при описании объекта значительно облегчает понимание смысла.

Философский словарь / Под ред. И. Т. Фролова. — 4-е изд. — М.: Политиздат, 1981. — 445 с.

---

«Чёрный ящик» при описании объекта (абстрагирование).

Формулируется цель рассмотрения объекта. В соответствии с целью у объекта с известной структурой («белого ящика») выделяют главные для последующего рассмотрения свойства. Главные свойства приписываются новому, условному объекту — «чёрному ящику». Все иные свойства полностью исключаются из рассмотрения, и о самом их существовании требуется забыть (наиболее трудный момент). В результате возникает простой для понимания объект, который и рассматривается в дальнейшем (всё мешавшее пониманию главной мысли исчезло внутри чёрного ящика).

«Чёрный ящик» мы очень часто используем в обиходе (даже не подозревая об этом).

Например: — «Посмотри на эту штуку („чёрный ящик“). Если нажать вот сюда, то оттуда польётся кофе».

---

Четырёхполюсник.

Если у некоторого объекта выделить одно главное свойство, то его можно описать подобно тому, как это сделано в примере с кофе — указав одну точку для воздействия и одну точку для доступа к главному свойству. Однако для корректного описания необходимо измерять величину воздействия и соответствующее изменение свойства объекта. Для измерения же требуется наличие двух точек, одна из которых является начальной точкой отсчёта (нулём). Таким образом, если объект представить в виде «чёрного ящика», для которого указаны две точки для воздействия и две точки для доступа к главному свойству, то возможно описать его реакции на внешнее воздействие и дать соответствующее описание функции (каноническое представление). В графическом виде такой объект изображается как квадрат (чёрный ящик), у которого обозначены две точки входа (слева) и две точки выхода (справа), то есть объект с четырьмя точками-полюсами. Это и есть «четырёхполюсник». Многие объекты получили своё название в соответствии с определённой подобным методом функции (усилитель, генератор и т. д.). Описания некоторых из них приведены ниже, в разделе «Функции известны».

---

Широко известные «чёрные ящики».

Телевизор — самый распространённый, классический пример, используемый при объяснении самого понятия «чёрный ящик» (особенно до появления ЖКИ и плазменных экранов).

Мы смотрим на телевизор снаружи и рассматриваем (на экране) только то, что нас интересует. При этом мы не видим и не задумываемся о том, что находится внутри телевизора потому, что в данный момент это неважно и нас это не интересует.

Иными словами, мы знаем реакции «чёрного ящика» (телевизора) на внешние воздействия (если умеем им пользоваться) и при этом не знаем и не рассматриваем то, что у него внутри.

«Чёрный ящик» из игры «Что, где, когда». Внутрь закрытого ящика, выкрашенного в чёрный цвет, помещён некоторый предмет. Игрокам сообщается характерное свойство этого предмета. То есть, механизм процесса мышления реализуется с помощью физических объектов. Поскольку игра носит интеллектуальный характер, то «чёрный ящик», представленный в виде реального объекта, подчёркивает методы, которыми должны владеть угадывающие игроки.

Интересные факты

Черным ящиком часто в СМИ неправильно называют авиационый бортовой самописец. Бортовой самописец регистрирует основные параметры полета летательного аппарата и переговоры экипажа в полёте. Прибор помещен в очень прочный, герметичный корпус (защищающий при аварии). Как правило, этот корпус является шарообразным или цилиндрическим, красного или яркооранжевого цвета. Информация, содержащаяся в бортовом самописце, тщательно анализируется наземным персоналом после каждого полета, с целью определить, не были ли в полете достигнуты предельные (или запредельные) режимы. В этом случае ресурс летательного аппарата может быть пересмотрен. После летного происшествия или катастрофы информация, содержащаяся в бортовом самописце, позволяет однозначно восстановить причину (или комплекс причин) приведших к происшествию. Для этого создается комиссия по расследованию летного происшествия, носители информации из бортового самописца изымаются.

Функции известны

Возможно, этот раздел содержит оригинальное исследование. Добавьте ссылки на источники, в противном случае он может быть удалён. Дополнительные сведения могут быть на странице обсуждения.

Композит механизмов:

Фильтр

Цель: обеспечить пропуск в систему только сигналов с заданными параметрами.

Свойства:

• способность определять параметры поступающих на вход системы сигналов и определять степень их соответствия заданным параметрам;
• закрывать доступ в систему сигналам, параметры которых не соответствуют заданным.

Функции: допуск в систему только сигналов с заданными параметрами.

Сепаратор

Цель: выделить индивидуальные, присущие только данному сигналу свойства.

Свойства: способность отделять несущественные признаки, свойства, от существенных присущих только данному сигналу.

Функции: определение индивидуальных признаков свойств сигналом и классификация сигналов по однородным признакам и свойствам.

Дифференциал

Цель: разделение сигналов по признакам и распределение их в системе в соответствии с её потребностями.

Свойства: способность разделять сигналы по свойствам и распределять их в системе в соответствии с заданной программой.

Функции: разделение и распределение сигналов в системе.

Трансформатор

Цель: преобразование сигналов, преобразование свойств сигналов в соответствии с заданной программой.

Свойства: способность изменять имеющиеся свойства поступивших сигналов в заданные свойства.

Функции: изменение свойств, качественных и количественных параметров сигналов в свойства с заданными количественными и качественными параметрами.

Трансмиссия

Цель: перемещение сигналов из точки А, в заданную точку Б, то есть от одного механизма к другому.

Свойства: способность перемещать сигналы во времени и пространстве.

Функции: перемещение сигналов с заданными параметрами, в заданное место системы.

Перемещение может осуществляться по горизонталям, по вертикалям и диагоналям.

Перемещение может осуществляться как вперед, так и назад (реверсивно).

Каждый из этих механизмов имеет весь представленный набор в своём составе.

См. также

• Абстракция
• Тестирование по технике чёрного ящика
• Квантовый оракул
• Blackbox — менеджер окон для X Window System.
• BlackBox Component Builder — компонентная среда разработки и выполнения для языка Компонентный Паскаль.
• Black Box: The Complete Original Black Sabbath (1970—1978) — собрание первых восьми альбомов хэви-метал группы Black Sabbath.

Литература

• Росс Эшби У. Глава 6. Черный ящик // Введение в кибернетику = An Introduction to Cybernetics. — Издательство иностранной литературы, 1959. — С. 127-169. — 432 с.