Modelo de caja negra: diagrama de bloques

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Modelo de caja negra: diagrama de bloques
Modelo de caja negra: diagrama de bloques
Anonim

El modelo de "caja negra", cuyos ejemplos se darán a continuación, es una ilustración de un objeto para el que se especifican una salida y una entrada. Sin embargo, se desconoce su contenido. Veamos más a fondo cómo construir un modelo de caja negra.

modelo de caja negra
modelo de caja negra

Primera etapa

La acción inicial necesaria para compilar un modelo de absolutamente cualquier sistema es la separación de un objeto de su entorno. Esta operación tan simple refleja dos propiedades más importantes: el aislamiento y la integridad del objeto. El objeto de investigación es un objeto cuyo contenido se desconoce.

Interacciones con el entorno

Cualquier modelo de composición del sistema no está completamente aislado. Mantiene ciertas conexiones con el entorno. Con su ayuda, existe una influencia mutua del objeto y las condiciones en las que se encuentra. En consecuencia, al construir el modelo de "caja negra" en la siguiente etapa, las conexiones se muestran con flechas y se describen con palabras. Los dirigidos al miércoles son salidas. En consecuencia, las flechas inversas serán entradas.

ActivadoEn este nivel de representación del sistema, el investigador trata con un modelo declarativo. Es decir, las salidas y las entradas están determinadas por la escala de nombres. Por regla general, tal visualización es suficiente. Sin embargo, en algunos casos es necesario dar una descripción cuantitativa de algunos o todos los productos e insumos.

Conjuntos

Están configurados para que el modelo de "caja negra" se formalice al máximo. Como resultado, el investigador llega a la tarea de 2 conjuntos Y y X de variables de entrada y salida. Al mismo tiempo, en esta etapa no se fija ninguna relación entre ellos. De lo contrario, obtienes un modelo transparente, no una "caja negra". Entonces, para un televisor, X puede ser el rango límite del voltaje de la red y las ondas de radio emitidas.

Modelo de caja negra: análisis de sistemas

En la etapa final, los cambios de objeto se examinan y reflejan. Por ejemplo, pueden ocurrir durante un cierto período de tiempo. Es decir, el investigador ilustra el estado del objeto en dinámica. La descripción del modelo de "caja negra" debe mostrar correspondencias, en primer lugar, entre los componentes del conjunto X de valores probables de los parámetros de entrada y los elementos del conjunto T ordenado de intervalos de tiempo. Además, debe mostrarse una proporción similar para los indicadores de salida.

ejemplos de modelos de caja negra
ejemplos de modelos de caja negra

Especificaciones

La principal ventaja del objeto en cuestión es su simplicidad. Sin embargo, en muchos casos es muy engañoso. Muy a menudo, enumerar productos e insumos es una tarea bastante difícil. si unconsidere el automóvil como un modelo del tipo "caja negra", entonces se confirmará esta conclusión. El poder de los conjuntos en el estudio de este objeto superará las dos docenas. En este caso, la lista de parámetros estará lejos de estar completa.

Tal multiplicidad de salidas y entradas está determinada por las opciones ilimitadas para la interacción del objeto en cuestión con el entorno.

Matices

El modelo estructural del sistema se utiliza cuando es necesario ilustrar un objeto complejo que contiene varios elementos. En las situaciones más simples, contiene un conjunto de componentes. Todos ellos están incluidos en el propio objeto. En estos casos se utiliza el concepto de “modelo de composición del sistema”.

Mientras tanto, hay una serie de problemas que no se pueden resolver con su ayuda. En concreto, para montar una bicicleta no basta con tener una caja con todos sus elementos. Necesita saber cómo conectarlos correctamente entre sí. Obviamente, solo un modelo de la composición del sistema no ayudará en este caso. Además, en algunos casos es necesario establecer ciertas conexiones entre los componentes. Su carácter se muestra en el diagrama de bloques. Permite resolver más problemas. El diagrama de bloques responde a las preguntas: "¿Qué se incluye en el objeto y cuáles son las relaciones entre sus elementos?"

Explicaciones

Las imágenes visuales son de particular importancia para una persona. La definición de un sistema utilizada en la práctica no caracteriza su estructura interna. Esto le permite distinguirlo del entorno. Al mismo tiempo, se representará como un modelo de "caja negra", un objeto integral y relativamente aislado. El objetivo alcanzado esson cambios preplanificados en el entorno, ciertos productos del trabajo del objeto, destinados al consumo fuera de él. En otras palabras, el modelo de caja negra establece ciertas conexiones e influye en las condiciones externas. Como se indicó anteriormente, son salidas.

Al mismo tiempo, el sistema actúa como un medio. Por lo tanto, se necesitan oportunidades para su aplicación, impacto en ella. En consecuencia, se establecen conexiones desde el entorno hasta el objeto: entradas. El uso del modelo de "caja negra" permite estudiar solo la interacción entre el objeto y el entorno. Muestra solo los parámetros de entrada y salida. Al mismo tiempo, incluso carece de los límites entre el entorno y el objeto (las paredes de la caja). Solo están implícitos, se considera que existen.

cómo construir un modelo de caja negra
cómo construir un modelo de caja negra

Modelo de caja negra: ejemplos

Como se mencionó anteriormente, a veces es suficiente una visualización verbal significativa de las salidas y entradas. En este caso, el modelo de caja negra será su lista. Entonces, para un televisor, la visualización de enlaces será la siguiente:

  1. Entradas: cable de alimentación, antena, configuración y controles.
  2. Salidas - pantalla y altavoces.

En otras situaciones, es posible que desee cuantificar las relaciones.

Tomemos otro sistema: un reloj de pulsera. Se debe tener en cuenta que los productos están orientados a concretar la meta. En consecuencia, como uno de ellos, puede fijar la lectura del tiempo en cualquier momento arbitrario. Además, cabe señalar que el objetivo expresado se aplica en general a todos los relojes, yno sólo a la muñeca tomada. Para diferenciarlos, puede agregar lo siguiente: la conveniencia de usarlos en la muñeca. Actuará como una entrada. Con esta adición viene la necesidad de una pulsera o correa. Con él, a su vez, existe la obligación de cumplir con las normas de higiene (salida), ya que no se permiten todas las sujeciones en el brazo. Luego, si imagina las condiciones en las que funciona el reloj, puede ingresar algunos parámetros más: resistencia al polvo y la humedad, resistencia. Además, se pueden utilizar dos salidas más. Serán la precisión necesaria en la vida cotidiana, así como la disponibilidad de información en el dial para leer de un vistazo. En el proceso de investigación, puede agregar algunos requisitos más al reloj. Por ejemplo, se introducen productos tales como ajuste a la moda, relación precio-poder adquisitivo del consumidor.

Es bastante obvio que esta lista puede continuar. Está permitido incluir el requisito de leer la información del dial en la oscuridad. Su implementación conducirá a un cambio significativo en el diseño. Puede proporcionar, por ejemplo, diferentes opciones de autoiluminación, lectura táctil, retroiluminación, señalización, etc.

El modelo de caja negra considera a la organización como un sistema
El modelo de caja negra considera a la organización como un sistema

Características de la entidad comercial

Consideremos los detalles de la construcción de un modelo en el ejemplo de una empresa. Cabe decir de inmediato que su creación se basa en la selección de un conjunto infinito de interacciones de un conjunto de ellas que refleje adecuadamente el propósito del estudio. Ciertamente talel modelo no debe reducirse a un monosistema. Es decir, a un objeto que solo tiene una entrada y una salida.

El modelo de "caja negra" considera a la organización como un sistema de relaciones entre la empresa y el entorno. En el análisis, para justificar un conjunto suficiente y necesario de parámetros para los conjuntos de salidas y entradas, se utilizan ampliamente los métodos de la estadística matemática. A menudo, expertos experimentados también participan en el proceso.

Con respecto a la relación entre la empresa y el medio ambiente, aquí se deben dar algunas explicaciones. En primer lugar, se necesita capital para llevar a cabo las actividades de producción. Puede presentarse en forma de fondos prestados o de acciones propias de la empresa. Debido a los activos líquidos, la empresa tiene la oportunidad de utilizar factores de producción en el proceso. Como sabes, son materiales, equipos y otros recursos que se convierten en productos terminados.

Otra conexión con el medio ambiente se expresa en el proceso de comercialización de los productos. La venta de productos proporciona fondos a la empresa que, a su vez, se utilizan para saldar deudas, pagar salarios, etc. Se cobran intereses sobre los préstamos. Se pagan a la entidad de crédito. Además, la empresa deduce los pagos obligatorios del presupuesto. Junto con esto, el estado otorga subsidios a la empresa.

modelo estructural del sistema
modelo estructural del sistema

Valor práctico

A menudo, el modelo de "caja negra" no solo es muy útil, sino que también es el único disponible para su uso en la investigación. Por ejemplo, en el análisis de la mentalidadprocesos en el cuerpo humano o el efecto de las drogas en el paciente, los especialistas solo pueden intervenir en los procesos internos a través de insumos. En consecuencia, se extraen conclusiones basadas en el estudio de los productos.

En general, esta disposición se refiere a aquellas observaciones, en virtud de las cuales es necesario obtener información sobre el sistema en sus condiciones habituales, en un ambiente donde se debe tener especial cuidado de que el proceso de medición tenga un mínimo efecto sobre ella.

El uso de un objeto tan "opaco" también se debe al hecho de que el investigador no tiene información sobre su estructura interna. En particular, no se sabe cómo está dispuesto el electrón. Pero se ha establecido cómo interactúa con los campos magnéticos, gravitacionales y eléctricos. Esta característica es la descripción del electrón según el principio del modelo de la “caja negra”.

Extra

Hay que tener en cuenta otro fenómeno importante. El modelo considerado ya está estructurado. Sabe si la conexión pertenece a la categoría de salidas o entradas. Mientras tanto, en las etapas iniciales del estudio, esta información puede no estar disponible. El investigador tiene la oportunidad de res altar una determinada conexión de un objeto con el entorno, de observar y medir cualquier parámetro por el cual se caracteriza. Sin embargo, no habrá motivos suficientes para establecer incondicionalmente su dirección.

En tales situaciones, tiene sentido examinar dos cajas negras en competencia. En uno, la conexión será considerada como entrada, en el otro, respectivamente, como salida. Un ejemplo sería el estudio de procesos para los cuales nose ha establecido cuál es el efecto y cuál la causa, o si su relación generalmente pertenece a la categoría de causa y efecto.

usar el modelo de caja negra le permite explorar
usar el modelo de caja negra le permite explorar

Criterios de selección

La multiplicidad de salidas y entradas está determinada por un número ilimitado de interacciones entre el objeto y el entorno. Al construir un modelo, se selecciona un determinado conjunto de enlaces que se incluirán en la lista de salidas y entradas. El criterio en este caso es el propósito del objeto, la importancia de la interacción con respecto a la meta.

En consecuencia, la elección se realiza de la siguiente manera. Todo lo que es esencial está incluido en el modelo, y todo lo que no es esencial está excluido de él. Sin embargo, es en esta etapa cuando se pueden cometer errores. El hecho de que el modelo no tenga en cuenta un cierto conjunto de relaciones no las hace poco realistas. Existen en todo caso y actúan independientemente de la voluntad del investigador que hace la elección.

A menudo resulta que las condiciones previamente desconocidas o sin importancia son en realidad muy importantes y deben tenerse en cuenta. Este momento es de particular importancia para determinar el propósito del sistema. Al establecer las salidas del objeto, la tarea principal debe complementarse con problemas auxiliares. Cabe recalcar que no bastará con el cumplimiento únicamente del objetivo clave. Al mismo tiempo, la no implementación de tareas adicionales puede hacer que en algunos casos sea innecesaria, en otros, peligrosa, la solución del problema principal.

Se debe prestar especial atención en este punto, ya queEn la práctica, a menudo se encuentran malentendidos, ignorancia o subestimación de la importancia de esta disposición. De hecho, actúa como una de las ideas centrales de la sistemología.

análisis de sistemas modelo de caja negra
análisis de sistemas modelo de caja negra

Conclusión

El modelo de caja opaca (negra) se considera el más simple en sistemalogía. Mientras tanto, cuando se crea, a menudo surgen varias dificultades. Están determinados principalmente por la variedad de opciones posibles para establecer vínculos entre el objeto y el entorno en el que se encuentra. Al usar el modelo, es necesario tener en cuenta una variedad de factores, definir claramente los objetivos finales y adicionales. El cumplimiento de este último suele ser fundamental para obtener los resultados de observación previstos.

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