Модел на черна кутия: блокова диаграма

Съдържание:

Модел на черна кутия: блокова диаграма
Модел на черна кутия: блокова диаграма
Anonim

Моделът "черна кутия", примери за който ще бъдат дадени по-долу, е илюстрация на обект, за който са посочени изход и вход. Съдържанието му обаче е неизвестно. Нека да разгледаме по-нататък как да изградим модел на черна кутия.

модел черна кутия
модел черна кутия

Първи етап

Първоначалното действие, необходимо за компилиране на модел на абсолютно всяка система, е отделянето на обект от неговата среда. Тази най-проста операция отразява две най-важни свойства: изолацията и целостта на обекта. Обектът на изследване е обект, чието съдържание е неизвестно.

Взаимодействия с околната среда

Всеки модел на състава на системата не е напълно изолиран. Той поддържа определени връзки с околната среда. С тяхна помощ има взаимно влияние на обекта и условията, в които се намира. Съответно, при изграждането на модела "черна кутия" на следващия етап, връзките са показани със стрелки и описани с думи. Тези, насочени към сряда, са изходи. Съответно, обратните стрелки ще бъдат записи.

ВключеноНа това ниво на представяне на системата изследователят работи с декларативен модел. Тоест изходите и входовете се определят от скалата на имената. По правило такъв дисплей е достатъчен. Въпреки това, в някои случаи е необходимо да се даде количествено описание на някои или всички изходи и входове.

Набори

Те са настроени така, че моделът "черна кутия" да е максимално формализиран. В резултат на това изследователят стига до задачата за 2 набора Y и X от изходни и входни променливи. В същото време на този етап не е фиксирана никаква връзка между тях. В противен случай получавате прозрачен модел, а не "черна кутия". Така че, за телевизор, X може да бъде граничните обхвати на мрежовото напрежение и излъчваните радиовълни.

Модел на черна кутия: системен анализ

На последния етап се разглеждат и отразяват промените на обекта. Например, те могат да се появят за определен период от време. Тоест изследователят илюстрира състоянието на обекта в динамика. Описанието на модела "черна кутия" трябва да покаже съответствията, първо, между компонентите на набора X от вероятни стойности на входните параметри и елементите на подредения T-набор от времеви интервали. В допълнение, подобно съотношение трябва да бъде показано за индикатори за изход.

примери за модели на черна кутия
примери за модели на черна кутия

Специфики

Основното предимство на разглеждания обект е неговата простота. В много случаи обаче е много измамно. Доста често изброяването на изходи и входове е доста трудна задача. Акоразглеждайте колата като модел от типа "черна кутия", тогава това заключение ще бъде потвърдено. Силата на множествата при изследването на този обект ще надхвърли две дузини. В този случай списъкът с параметри далеч не е пълен.

Такова множество изходи и входове се определя от неограничените възможности за взаимодействие на въпросния обект с околната среда.

Нюанси

Структурният модел на системата се използва, когато е необходимо да се илюстрира сложен обект, който съдържа няколко елемента. В най-простите ситуации той съдържа набор от компоненти. Всички те са включени в самия обект. В тези случаи се използва концепцията за „модел на състава на системата“.

Междувременно има редица проблеми, които не могат да бъдат решени с негова помощ. По-специално, за да сглобите велосипед, не е достатъчно да имате кутия с всичките му елементи. Трябва да знаете как правилно да ги свържете един с друг. Очевидно само модел на състава на системата няма да помогне в този случай. Освен това в някои случаи е необходимо да се установят определени връзки между компонентите. Техният характер е показан от блоковата диаграма. Това дава възможност за решаване на повече проблеми. Блоковата диаграма отговаря на въпросите: "Какво е включено в обекта и какви са връзките между неговите елементи?"

Обяснения

Визуалните изображения са от особено значение за човек. Използваната в практиката дефиниция за система не характеризира нейната вътрешна структура. Това ви позволява да го различите от околната среда. В същото време той ще бъде изобразен като модел на "черна кутия" - интегрален и относително изолиран обект. Постигнатата цел еса предварително планирани промени в околната среда, определени продукти от работата на обекта, предназначени за консумация извън него. С други думи, моделът на черната кутия установява определени връзки и влияе върху външните условия. Както беше посочено по-горе, те са изходи.

В същото време системата действа като средство. Следователно са необходими възможности за неговото прилагане, въздействие върху него. Съответно се установяват връзки от средата към обекта – входове. Използването на модела "черна кутия" позволява да се изследва само взаимодействието между обекта и околната среда. Той показва само входните и изходните параметри. В същото време дори липсват границите между околната среда и обекта (стените на кутията). Те се подразбират, считат се, че съществуват.

как да изградим модел на черна кутия
как да изградим модел на черна кутия

Модел на черна кутия: примери

Както беше споменато по-горе, понякога е достатъчно словесно смислено показване на изходи и входове. В този случай моделът на черната кутия ще бъде техният списък. Така че, за телевизор, показването на връзки ще бъде както следва:

  1. Входове - захранващ кабел, антена, настройка и контроли.
  2. Изходи - екран и високоговорители.

В други ситуации може да искате да определите количествено взаимоотношенията.

Да вземем друга система - ръчен часовник. Трябва да се има предвид, че резултатите са насочени към конкретизиране на целта. Съответно, като един от тях, можете да фиксирате отчитането на времето във всеки произволен момент. Освен това трябва да се отбележи, че изразената цел се отнася като цяло за всички часовници ине само за взета китка. За да ги разграничите, можете да направите следното допълнение - удобството при носене на китката. Той ще действа като вход. С това допълнение идва нуждата от гривна или каишка. При него от своя страна има задължението да се спазват правилата за хигиена (излизане), тъй като не всяко закопчаване е допустимо на ръката. След това, ако си представите условията, в които работи часовникът, можете да въведете още няколко параметъра: устойчивост на прах и влага, здравина. Освен това могат да се използват още два изхода. Те ще бъдат необходимата точност в ежедневието, както и наличието на информация на циферблата за четене с бегъл поглед. В процеса на проучване можете да добавите още няколко изисквания към часовника. Например, се въвеждат такива резултати като модно прилягане, съотношение цена/потребителска покупателна способност.

Ясно е, че този списък може да бъде продължен. Допустимо е да се включи изискване за четене на информация от циферблата на тъмно. Неговото изпълнение ще доведе до значителна промяна в дизайна. Може да осигури например различни опции за самоосветяване, четене чрез докосване, фоново осветление, сигнализиране и др.

Моделът на черната кутия разглежда организацията като система
Моделът на черната кутия разглежда организацията като система

Характеристики на стопанския субект

Нека разгледаме спецификата на изграждането на модел на примера на предприятие. Веднага трябва да се каже, че създаването му се основава на избора от безкраен набор от взаимодействия на такъв набор от тях, който адекватно да отразява целта на изследването. Със сигурност такивамоделът не трябва да се свежда до моносистема. Тоест към такъв обект, който има само един вход и изход.

Моделът "черна кутия" разглежда организацията като система от отношения между предприятието и околната среда. При анализа, за да се обоснове достатъчен и необходим набор от параметри за наборите от изходи и входове, широко се използват методите на математическата статистика. Често в процеса участват и опитни експерти.

По отношение на връзката между компанията и околната среда, тук трябва да бъдат дадени няколко обяснения. На първо място е необходим капитал за извършване на производствени дейности. Тя може да бъде представена под формата на привлечени средства или собствени акции на фирмата. Благодарение на ликвидните активи предприятието получава възможност да използва производствени фактори в процеса. Както знаете, те са материали, оборудване и други ресурси, които се превръщат в готови продукти.

Друга връзка с околната среда се изразява в процеса на маркетинг на продукти. Продажбата на продукти дава на компанията средства, които от своя страна се използват за изплащане на дългове, изплащане на заплати и т.н. По заеми се начисляват лихви. Те се изплащат на кредитната институция. Освен това компанията удържа задължителни плащания към бюджета. Заедно с това държавата предоставя субсидии на компанията.

структурен модел на системата
структурен модел на системата

Практическа стойност

Често моделът "черна кутия" е не само много полезен, но и единственият, наличен за използване в изследванията. Например при анализа на умственитепроцеси в човешкото тяло или въздействието на лекарствата върху пациента, специалистите могат да се намесват във вътрешните процеси само чрез входове. Съответно, заключенията се правят въз основа на изследването на резултатите.

По принцип тази разпоредба се отнася до такива наблюдения, в резултат на които е необходимо да се получи информация за системата в нейните обичайни условия, в среда, в която трябва да се обърне специално внимание, че процесът на измерване има минимално ефект върху него.

Използването на такъв "непрозрачен" обект се дължи и на факта, че изследователят няма информация за неговата вътрешна структура. По-специално, не е известно как е подреден електронът. Но е установено как взаимодейства с магнитни, гравитационни, електрически полета. Тази характеристика е описанието на електрона според принципа на модела "черна кутия".

Екстра

Трябва да се отбележи още един важен феномен. Разглежданият модел вече е структуриран. Той знае дали връзката принадлежи към категорията изходи или входове. Междувременно в началните етапи на проучването тази информация може да не е налична. Изследователят има възможност да открои определена връзка на обект с околната среда, да наблюдава и измерва всеки параметър, с който се характеризира. Въпреки това няма да има достатъчно основания за безусловно установяване на неговата посока.

В такива ситуации има смисъл да се изследват две конкуриращи се черни кутии. В единия връзката ще се разглежда като вход, в другия, съответно, като изход. Пример би било изследването на процеси, за които брустановено е кое е следствието и кое е причината или дали връзката им като цяло принадлежи към категорията на причинно-следствената.

използването на модела на черната кутия ви позволява да изследвате
използването на модела на черната кутия ви позволява да изследвате

Критерии за подбор

Множеството изходи и входове се определя от неограничен брой взаимодействия между обекта и околната среда. При изграждането на модел се избира определен набор от връзки, които ще бъдат включени в списъка с изходи и входове. Критерият в този случай е целта на обекта, значимостта на взаимодействието по отношение на целта.

Съответно изборът се прави по следния начин. Всичко, което е съществено, се включва в модела, а всичко, което не е съществено, се изключва от него. На този етап обаче могат да се допуснат грешки. Фактът, че моделът не отчита определен набор от връзки, не ги прави нереалистични. Те съществуват във всеки случай и действат независимо от волята на изследователя, който прави избора.

Често се оказва, че досега неизвестни или маловажни условия всъщност са много важни и трябва да се вземат предвид. Този момент е от особено значение при определянето на предназначението на системата. При установяване на изходите на обекта основната задача трябва да бъде допълнена със спомагателни задачи. Трябва да се подчертае, че изпълнението само на ключовата цел няма да е достатъчно. В същото време неизпълнението на допълнителни задачи може да направи в някои случаи ненужно, в други - опасно - решението на основния проблем.

Трябва да се обърне специално внимание на този момент, т.кНа практика често се среща неразбиране, незнание или подценяване на значението на тази разпоредба. Всъщност тя действа като една от централните идеи на системологията.

Системен анализ на модела на черната кутия
Системен анализ на модела на черната кутия

Заключение

Моделът на непрозрачната (черна) кутия се счита за най-простият в системологията. Междувременно, когато се създава, често възникват различни трудности. Те се определят основно от разнообразието от възможни варианти за установяване на връзки между обекта и средата, в която се намира. При използване на модела е необходимо да се вземат предвид различни фактори, ясно да се дефинират крайните и допълнителни цели. Изпълнението на последното често е от решаващо значение за получаването на планираните резултати от наблюдението.

Препоръчано: