Black-Box-Modell: Blockdiagramm

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Black-Box-Modell: Blockdiagramm
Black-Box-Modell: Blockdiagramm
Anonim

Das "Black-Box"-Modell, von dem unten Beispiele gegeben werden, ist eine Illustration eines Objekts, für das ein Ausgang und ein Eingang spezifiziert sind. Sein Inh alt ist jedoch unbekannt. Schauen wir uns weiter an, wie man ein Black-Box-Modell baut.

Black-Box-Modell
Black-Box-Modell

Erste Stufe

Die erste Handlung, die notwendig ist, um ein Modell von absolut jedem System zu erstellen, ist die Trennung eines Objekts von seiner Umgebung. Diese einfachste Operation spiegelt zwei der wichtigsten Eigenschaften wider: die Isolierung und Integrität des Objekts. Der Forschungsgegenstand ist ein Gegenstand, dessen Inh alt unbekannt ist.

Interaktionen mit der Umwelt

Jedes Modell der Systemzusammensetzung ist nicht vollständig isoliert. Es unterhält bestimmte Verbindungen mit der Umwelt. Mit ihrer Hilfe kommt es zu einer gegenseitigen Beeinflussung des Objekts und der Bedingungen, in denen es sich befindet. Dementsprechend werden beim Aufbau des "Black Box"-Modells im nächsten Schritt die Verbindungen durch Pfeile angezeigt und in Worten beschrieben. Diejenigen, die auf Mittwoch gerichtet sind, sind Ausgänge. Entsprechend sind Rückwärtspfeile Einträge.

EinAuf dieser Ebene der Systemrepräsentation beschäftigt sich der Forscher mit einem deklarativen Modell. Das heißt, Ausgaben und Eingaben werden durch die Namensskala bestimmt. In der Regel ist eine solche Anzeige ausreichend. In einigen Fällen ist es jedoch erforderlich, einige oder alle Outputs und Inputs quantitativ zu beschreiben.

Sets

Sie sind so gesetzt, dass das "Black Box"-Modell maximal formalisiert ist. Als Ergebnis kommt der Forscher auf die Aufgabe von 2 Sätzen Y und X von Ausgabe- und Eingabevariablen. Gleichzeitig ist zu diesem Zeitpunkt keine Beziehung zwischen ihnen festgelegt. Ansonsten erh alten Sie ein transparentes Modell, keine "Black Box". Bei einem Fernsehgerät kann X also der Grenzbereich von Netzspannung und Rundfunkwellen sein.

Black-Box-Modell: Systemanalyse

Im Endstadium werden Objektänderungen untersucht und reflektiert. Beispielsweise können sie über einen bestimmten Zeitraum auftreten. Das heißt, der Forscher veranschaulicht den Zustand des Objekts in Dynamik. Die Beschreibung des "Black-Box"-Modells sollte zunächst Entsprechungen zwischen den Komponenten der Menge X wahrscheinlicher Werte der Eingabeparameter und den Elementen der geordneten T-Menge von Zeitintervallen aufzeigen. Darüber hinaus sollte ein ähnliches Verhältnis für Leistungsindikatoren angezeigt werden.

Beispiele für Black-Box-Modelle
Beispiele für Black-Box-Modelle

Besonderheiten

Der entscheidende Vorteil des betrachteten Objekts ist seine Einfachheit. In vielen Fällen ist es jedoch sehr trügerisch. Häufig ist das Auflisten von Outputs und Inputs eine ziemlich schwierige Aufgabe. Wenn einBetrachten Sie das Auto als ein Modell vom Typ "Black Box", dann wird sich diese Schlussfolgerung bestätigen. Die Macht der Sätze bei der Untersuchung dieses Objekts wird zwei Dutzend überschreiten. In diesem Fall ist die Liste der Parameter noch lange nicht vollständig.

Eine solche Vielf alt an Outputs und Inputs ist bestimmt durch die unbegrenzten Möglichkeiten der Interaktion des jeweiligen Objekts mit der Umgebung.

Nuancen

Das strukturelle Modell des Systems wird verwendet, wenn es notwendig ist, ein komplexes Objekt darzustellen, das mehrere Elemente enthält. In den einfachsten Situationen enthält es eine Reihe von Komponenten. Alle von ihnen sind im Objekt selbst enth alten. In diesen Fällen wird das Konzept des „Systemzusammensetzungsmodells“verwendet.

Inzwischen gibt es eine Reihe von Problemen, die mit seiner Hilfe nicht gelöst werden können. Insbesondere um ein Fahrrad zusammenzubauen, reicht es nicht aus, eine Kiste mit all ihren Elementen zu haben. Sie müssen wissen, wie man sie richtig miteinander verbindet. Offensichtlich hilft in diesem Fall nur ein Modell der Zusammensetzung des Systems nicht weiter. Darüber hinaus ist es in einigen Fällen erforderlich, bestimmte Verbindungen zwischen den Komponenten herzustellen. Ihr Charakter wird durch das Blockdiagramm dargestellt. Es macht es möglich, mehr Probleme zu lösen. Das Blockdiagramm beantwortet die Fragen: „Was ist in dem Objekt enth alten und welche Beziehungen bestehen zwischen seinen Elementen?“

Erklärungen

Visuelle Bilder sind für einen Menschen von besonderer Bedeutung. Die in der Praxis verwendete Definition eines Systems charakterisiert nicht dessen innere Struktur. Dadurch können Sie es von der Umgebung unterscheiden. Gleichzeitig wird es als Modell einer "Black Box" dargestellt - eines integralen und relativ isolierten Objekts. Das Ziel ist erreichtsind vorgeplante Veränderungen in der Umgebung, bestimmte Produkte der Arbeit des Objekts, die für den Verbrauch außerhalb davon bestimmt sind. Das Black-Box-Modell stellt also bestimmte Zusammenhänge her und beeinflusst äußere Bedingungen. Wie oben erwähnt, handelt es sich um Ausgänge.

Gleichzeitig fungiert das System als Mittel. Daher werden Möglichkeiten für seine Anwendung benötigt, um darauf einzuwirken. Dementsprechend werden Verbindungen von der Umgebung zu den Objekteingängen hergestellt. Die Verwendung des "Black-Box"-Modells erlaubt es, nur die Wechselwirkung zwischen dem Objekt und der Umgebung zu untersuchen. Es zeigt nur die Eingabe- und Ausgabeparameter an. Dabei fehlen sogar die Grenzen zwischen Umgebung und Objekt (den Wänden der Kiste). Sie werden nur angedeutet, als vorhanden betrachtet.

wie man ein Black-Box-Modell baut
wie man ein Black-Box-Modell baut

Black-Box-Modell: Beispiele

Wie oben erwähnt, reicht manchmal eine verbal sinnvolle Anzeige von Outputs und Inputs. In diesem Fall ist das Black-Box-Modell ihre Liste. Für einen Fernseher sieht die Anzeige der Links also wie folgt aus:

  1. Eingänge - Stromkabel, Antenne, Setup und Bedienelemente.
  2. Ausgänge - Bildschirm und Lautsprecher.

In anderen Situationen möchten Sie vielleicht Beziehungen quantifizieren.

Nehmen wir ein anderes System - eine Armbanduhr. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Outputs auf die Konkretisierung des Ziels abzielen. Dementsprechend können Sie als einer von ihnen die Zeitablesung zu jedem beliebigen Zeitpunkt festlegen. Ferner sei darauf hingewiesen, dass das erklärte Ziel allgemein für alle Uhren gilt, undnicht nur zum genommenen Handgelenk. Um sie zu unterscheiden, können Sie Folgendes hinzufügen - die Bequemlichkeit des Tragens am Handgelenk. Es wird als Eingang fungieren. Mit dieser Ergänzung kommt die Notwendigkeit für ein Armband oder einen Riemen. Bei ihm wiederum besteht die Pflicht zur Einh altung der Hygieneregeln (Ausgang), da nicht jede Befestigung am Arm zulässig ist. Wenn Sie sich dann vorstellen, unter welchen Bedingungen die Uhr betrieben wird, können Sie noch ein paar weitere Parameter eingeben: Staub- und Feuchtigkeitsbeständigkeit, Festigkeit. Zusätzlich können zwei weitere Ausgänge verwendet werden. Sie sind die im Alltag benötigte Genauigkeit sowie die Verfügbarkeit von Informationen auf dem Zifferblatt zum Ablesen auf einen flüchtigen Blick. Im Laufe der Recherche können Sie der Uhr noch ein paar weitere Anforderungen hinzufügen. Zum Beispiel werden Ergebnisse wie modische Passform, Preis-Verbraucher-Kaufkraftverhältnis eingeführt.

Es liegt auf der Hand, dass diese Liste fortgesetzt werden kann. Es ist zulässig, eine Anforderung zum Ablesen von Informationen vom Zifferblatt im Dunkeln aufzunehmen. Seine Umsetzung wird zu einer wesentlichen Änderung des Designs führen. Es kann beispielsweise verschiedene Optionen für Selbstbeleuchtung, Lesen durch Berührung, Hintergrundbeleuchtung, Signalisierung usw. bieten.

Das Black-Box-Modell betrachtet die Organisation als System
Das Black-Box-Modell betrachtet die Organisation als System

Merkmale der Wirtschaftseinheit

Betrachten wir die Besonderheiten des Aufbaus eines Modells am Beispiel eines Unternehmens. Es sollte sofort gesagt werden, dass seine Erstellung auf der Auswahl einer solchen Menge von Interaktionen aus einer unendlichen Menge von Interaktionen basiert, die den Zweck der Studie angemessen widerspiegeln würde. Sicherlich solchedas Modell sollte nicht auf ein Monosystem reduziert werden. Also zu einem solchen Objekt, das nur einen Ein- und Ausgang hat.

Das "Black Box"-Modell betrachtet die Organisation als ein Beziehungssystem zwischen dem Unternehmen und der Umwelt. Bei der Analyse, um einen ausreichenden und notwendigen Satz von Parametern für die Sätze von Outputs und Inputs zu begründen, werden häufig die Methoden der mathematischen Statistik verwendet. Oft sind auch erfahrene Experten in den Prozess eingebunden.

Im Hinblick auf die Beziehung zwischen Unternehmen und Umwelt sollen hier einige Erläuterungen gegeben werden. Zunächst einmal wird Kapital benötigt, um Produktionsaktivitäten durchzuführen. Es kann in Form von Fremdkapital oder eigenen Aktien vorgelegt werden. Durch liquide Mittel erhält das Unternehmen die Möglichkeit, Produktionsfaktoren im Prozess einzusetzen. Wie Sie wissen, handelt es sich um Materialien, Ausrüstung und andere Ressourcen, die in fertige Produkte umgewandelt werden.

Ein weiterer Zusammenhang mit der Umwelt drückt sich im Prozess der Vermarktung von Produkten aus. Durch den Verkauf von Produkten erhält das Unternehmen Mittel, die wiederum zur Tilgung von Schulden, zur Zahlung von Löhnen usw. verwendet werden. Kredite werden verzinst. Sie werden an das Kreditinstitut gezahlt. Darüber hinaus zieht das Unternehmen obligatorische Zahlungen vom Budget ab. Gleichzeitig gewährt der Staat dem Unternehmen Subventionen.

Strukturmodell des Systems
Strukturmodell des Systems

Praxiswert

Oft ist das „Blackbox“-Modell nicht nur sehr nützlich, sondern auch das einzige, das für die Forschung zur Verfügung steht. Zum Beispiel bei der Analyse mentalerVorgänge im menschlichen Körper oder die Wirkung von Medikamenten auf den Patienten, Fachpersonen können nur durch Eingaben in interne Prozesse eingreifen. Dementsprechend werden Schlussfolgerungen auf der Grundlage der Untersuchung der Ergebnisse gezogen.

Im Allgemeinen bezieht sich diese Bestimmung auf solche Beobachtungen, bei denen es erforderlich ist, Informationen über das System unter seinen üblichen Bedingungen in einer Umgebung zu erh alten, in der besonders darauf geachtet werden muss, dass der Messvorgang minimal ist Wirkung darauf.

Die Verwendung eines solchen "undurchsichtigen" Objekts ist auch darauf zurückzuführen, dass der Forscher keine Informationen über seine innere Struktur hat. Insbesondere ist nicht bekannt, wie das Elektron angeordnet ist. Aber es wurde festgestellt, wie es mit magnetischen, Gravitations- und elektrischen Feldern interagiert. Diese Eigenschaft ist die Beschreibung des Elektrons nach dem Prinzip des „Black Box“-Modells.

Extra

Ein weiteres wichtiges Phänomen sollte beachtet werden. Das betrachtete Modell ist bereits strukturiert. Es weiß, ob die Verbindung zur Kategorie der Ausgänge oder Eingänge gehört. In der Anfangsphase der Studie sind diese Informationen möglicherweise nicht verfügbar. Der Forscher hat die Möglichkeit, eine bestimmte Verbindung eines Objekts mit der Umgebung hervorzuheben, jeden Parameter, durch den es charakterisiert ist, zu beobachten und zu messen. Es wird jedoch nicht genügend Gründe geben, um seine Richtung bedingungslos festzulegen.

In solchen Situationen ist es sinnvoll, zwei konkurrierende Black Boxes zu untersuchen. Beim einen wird die Verbindung als Eingang, beim anderen jeweils als Ausgang betrachtet. Ein Beispiel wäre die Untersuchung von Prozessen, für die keinefestgestellt wurde, was die Wirkung und was die Ursache ist, oder ob ihre Beziehung allgemein in die Kategorie von Ursache und Wirkung gehört.

Mit dem Black-Box-Modell können Sie erkunden
Mit dem Black-Box-Modell können Sie erkunden

Auswahlkriterien

Die Vielf alt der Outputs und Inputs wird durch eine unbegrenzte Anzahl von Interaktionen zwischen dem Objekt und der Umgebung bestimmt. Beim Erstellen eines Modells wird ein bestimmter Satz von Verknüpfungen ausgewählt, die in die Liste der Ausgaben und Eingaben aufgenommen werden. Das Kriterium ist in diesem Fall der Zweck des Objekts, die Bedeutung der Interaktion in Bezug auf das Ziel.

Dementsprechend wird die Wahl wie folgt getroffen. Alles Wesentliche ist im Modell enth alten, alles Unwesentliche ist davon ausgeschlossen. In dieser Phase können jedoch Fehler gemacht werden. Die Tatsache, dass das Modell eine bestimmte Reihe von Beziehungen nicht berücksichtigt, macht sie nicht unrealistisch. Sie existieren ohnehin und handeln unabhängig vom Willen des Forschers, der die Wahl trifft.

Es stellt sich oft heraus, dass bisher unbekannte oder unwichtige Bedingungen eigentlich sehr wichtig sind und berücksichtigt werden müssen. Dieser Moment ist für die Bestimmung des Zwecks des Systems von besonderer Bedeutung. Bei der Erstellung der Ausgänge des Objekts muss die Hauptaufgabe durch Hilfsaufgaben ergänzt werden. Es sollte betont werden, dass die Erfüllung nur des Hauptziels nicht ausreicht. Gleichzeitig kann die Nichtdurchführung zusätzlicher Aufgaben die Lösung des Hauptproblems in einigen Fällen unnötig, in anderen - gefährlich - machen.

Besondere Aufmerksamkeit ist an dieser Stelle erforderlich, daIn der Praxis kommt es häufig zu Missverständnissen, Unkenntnis oder Unterschätzung der Bedeutung dieser Bestimmung. Tatsächlich handelt es sich um eine der zentralen Ideen der Systemologie.

Black-Box-Modellsystemanalyse
Black-Box-Modellsystemanalyse

Schlussfolgerung

Das undurchsichtige (schwarze) Box-Modell gilt als das einfachste in der Systemologie. In der Zwischenzeit treten bei seiner Erstellung häufig verschiedene Schwierigkeiten auf. Sie werden maßgeblich durch die Vielf alt der Möglichkeiten bestimmt, Verbindungen zwischen dem Objekt und der Umgebung, in der es sich befindet, herzustellen. Bei der Verwendung des Modells müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt und die endgültigen und zusätzlichen Ziele klar definiert werden. Die Erfüllung der letzteren ist oft entscheidend für das Erreichen der geplanten Beobachtungsergebnisse.

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