Fekete dobozos modell: blokkdiagram

Tartalomjegyzék:

Fekete dobozos modell: blokkdiagram
Fekete dobozos modell: blokkdiagram
Anonim

A „fekete doboz” modell, amelyre az alábbiakban példákat adunk, egy olyan objektum illusztrációja, amelynek kijárata és bejárata van megadva. Tartalma azonban ismeretlen. Nézzük tovább, hogyan készítsünk fekete doboz modellt.

fekete doboz modell
fekete doboz modell

Első szakasz

Minden rendszer modelljének összeállításához szükséges kezdeti művelet egy objektum elválasztása a környezetétől. Ez a legegyszerűbb művelet két legfontosabb tulajdonságot tükröz: az objektum elszigeteltségét és integritását. A kutatás tárgya egy olyan tárgy, amelynek tartalma ismeretlen.

Interakciók a környezettel

A rendszerkompozíció bármely modellje nincs teljesen elszigetelt. Bizonyos kapcsolatokat tart fenn a környezettel. Segítségükkel kölcsönösen befolyásolják a tárgyat és annak körülményeit. Ennek megfelelően a „fekete doboz” modell felépítésekor a következő szakaszban az összefüggéseket nyilakkal jelzik és szavakkal írják le. A szerdára irányítottak kijáratok. Ennek megfelelően a fordított nyilak bejegyzések lesznek.

BeA rendszerreprezentáció ezen szintjén a kutató deklaratív modellel foglalkozik. Vagyis a kimeneteket és a bemeneteket a nevek skálája határozza meg. Általában egy ilyen kijelző elegendő. Bizonyos esetekben azonban szükség van néhány vagy az összes kimenet és bemenet mennyiségi leírására.

Szettek

Úgy vannak beállítva, hogy a „fekete doboz” modell maximálisan formalizált legyen. Ennek eredményeként a kutató a kimeneti és bemeneti változók 2 Y és X halmazának feladatához jut. Ugyanakkor ebben a szakaszban semmilyen kapcsolat nem rögzített közöttük. Ellenkező esetben átlátszó modellt kap, nem "fekete dobozt". Tehát egy TV-készülék esetében X lehet a hálózati feszültség és a rádióhullámok határértéke.

Fekete doboz modell: rendszerelemzés

A végső szakaszban az objektumváltozásokat megvizsgálják és tükrözik. Például előfordulhatnak egy bizonyos ideig. Vagyis a kutató dinamikában szemlélteti az objektum állapotát. A „fekete doboz” modell leírásának meg kell mutatnia az összefüggéseket, először is, a bemeneti paraméterek valószínű értékeinek X halmazának összetevői és az időintervallumok rendezett T-készletének elemei között. Ezenkívül hasonló arányt kell megjeleníteni a kimeneti indikátoroknál.

fekete doboz modell példák
fekete doboz modell példák

Részletek

A vizsgált objektum fő előnye az egyszerűsége. Sok esetben azonban nagyon megtévesztő. A kimenetek és bemenetek listázása gyakran meglehetősen nehéz feladat. Ha egytekintse az autót a "fekete doboz" típusú modellnek, akkor ez a következtetés megerősíti. A halmazok ereje ennek az objektumnak a tanulmányozásában meghaladja a két tucatot. Ebben az esetben a paraméterek listája közel sem lesz teljes.

A kimenetek és bemenetek ilyen sokaságát a kérdéses objektum környezettel való interakciójának korlátlan lehetőségei határozzák meg.

Nüanszok

A rendszer szerkezeti modelljét akkor használjuk, ha egy több elemet tartalmazó összetett objektumot kell szemléltetni. A legegyszerűbb helyzetekben egy sor komponenst tartalmaz. Mindegyik benne van az objektumban. Ezekben az esetekben a „rendszerösszetételi modell” fogalmát használjuk.

Eközben számos olyan probléma van, amelyet nem lehet megoldani a segítségével. Konkrétan egy kerékpár összeszereléséhez nem elég egy doboz minden elemével. Tudnia kell, hogyan kell megfelelően csatlakoztatni őket egymáshoz. Nyilvánvaló, hogy ebben az esetben csak a rendszer összetételének modellje nem segít. Ezenkívül bizonyos esetekben szükség van bizonyos kapcsolatok létrehozására az alkatrészek között. Jellegüket a blokkdiagram mutatja. Több probléma megoldását teszi lehetővé. A blokkdiagram a következő kérdésekre ad választ: "Mit tartalmaz az objektum, és milyen kapcsolatok vannak az elemei között?"

Magyarázatok

A vizuális képek különösen fontosak egy személy számára. Egy rendszer gyakorlatban alkalmazott definíciója nem jellemzi annak belső felépítését. Ez lehetővé teszi, hogy megkülönböztesse a környezettől. Ugyanakkor egy "fekete doboz" - egy integrált és viszonylag elszigetelt objektum - modelljeként lesz ábrázolva. Az elért cél aza környezet előre megtervezett változásai, az objektum munkájának bizonyos termékei, azon kívüli fogyasztásra szántak. Más szóval, a fekete doboz modell bizonyos kapcsolatokat hoz létre, és befolyásolja a külső feltételeket. Ahogy fentebb említettük, ezek kijáratok.

A rendszer ugyanakkor eszközként is működik. Ezért az alkalmazásához lehetőségekre, rá gyakorolt hatásra van szükség. Ennek megfelelően kapcsolatok jönnek létre a környezet és az objektum között - bemenetek. A „fekete doboz” modell használata csak az objektum és a környezet közötti interakció tanulmányozását teszi lehetővé. Csak a bemeneti és kimeneti paramétereket jeleníti meg. Ugyanakkor még a környezet és a tárgy (a doboz falai) határai is hiányoznak belőle. Csak hallgatólagosak, létezőnek minősülnek.

hogyan építsünk fekete doboz modellt
hogyan építsünk fekete doboz modellt

Fekete dobozos modell: példák

Amint fentebb említettük, néha elegendő a kimenetek és bemenetek verbális értelmes megjelenítése. Ebben az esetben a fekete doboz modell lesz a listájuk. Tehát egy TV-készülék esetében a linkek megjelenítése a következő lesz:

  1. Bemenetek – tápkábel, antenna, beállítás és vezérlők.
  2. Kimenetek – képernyő és hangszórók.

Más helyzetekben érdemes lehet számszerűsíteni a kapcsolatokat.

Vegyünk egy másik rendszert – egy karórát. Figyelembe kell venni, hogy az outputok a cél konkretizálását célozzák. Ennek megfelelően ezek egyikeként az idő leolvasását tetszőleges pillanatban rögzítheti. Továbbá meg kell jegyezni, hogy a kifejezett cél általában minden órára vonatkozik, ésnem csak az elvett csuklóra. Megkülönböztetésük érdekében a következő kiegészítést teheti - a csuklón való viselés kényelmét. Bemenetként fog működni. Ezzel a kiegészítéssel karkötőre vagy szíjra van szükség. Nála viszont a higiéniai szabályok betartása (kilépés), hiszen nem minden rögzítés megengedett a karon. Ezután, ha elképzeli, milyen körülmények között működik az óra, megadhat még néhány paramétert: por- és nedvességállóság, szilárdság. Ezen kívül még két kimenet használható. Ezek jelentik majd a mindennapi életben szükséges pontosságot, valamint az információk elérhetőségét a számlapon, hogy egy felületes pillantással leolvasható legyen. A kutatás során néhány további követelményt is hozzáadhat az órához. Például olyan eredményeket vezetnek be, mint a divatos illeszkedés, az ár-fogyasztói vásárlóerő arány.

Elég nyilvánvaló, hogy ez a lista folytatható. Megengedhető, hogy a tárcsáról sötétben leolvassák az információkat. Megvalósítása jelentős változást fog eredményezni a tervezésben. Különféle lehetőségeket kínálhat például az önvilágításra, az érintéssel történő leolvasásra, a háttérvilágításra, a jelzésekre stb.

A fekete doboz modell a szervezetet rendszernek tekinti
A fekete doboz modell a szervezetet rendszernek tekinti

A gazdasági egység jellemzői

Nézzük meg a modell felépítésének sajátosságait egy vállalat példáján. Rögtön le kell szögeznünk, hogy létrehozása azon alapul, hogy a kölcsönhatások végtelen halmazából kiválasztunk egy ilyen halmazt, amely megfelelően tükrözi a vizsgálat célját. Biztosan ilyena modellt nem szabad monorendszerré redukálni. Vagyis egy olyan objektumhoz, amelynek csak egy bemenete és kimenete van.

A „fekete doboz” modell a szervezetet a vállalat és a környezet kapcsolatrendszerének tekinti. Az elemzés során a matematikai statisztika módszereit széles körben alkalmazzák, hogy a kimenetek és bemenetek halmazaihoz elegendő és szükséges paraméterkészletet igazoljanak. Gyakran tapaszt alt szakértőket is bevonnak a folyamatba.

A vállalat és a környezet kapcsolatával kapcsolatban itt kell néhány magyarázatot adni. Mindenekelőtt tőkére van szükség a termelési tevékenységek végzéséhez. Bemutatható kölcsönzött pénzeszközök vagy a cég saját részvényei formájában. A likvid eszközöknek köszönhetően a vállalkozás lehetőséget kap a termelési tényezők felhasználására a folyamatban. Mint tudják, ezek olyan anyagok, berendezések és egyéb erőforrások, amelyeket késztermékké alakítanak át.

A környezettel való további kapcsolat a termékek marketingjének folyamatában nyilvánul meg. A termékek értékesítése pénzeszközöket ad a vállalatnak, amelyet viszont adósságok törlesztésére, bérek kifizetésére stb. A kölcsönök után kamatot számítanak fel. Kifizetik a hitelintézetnek. Ezenkívül a társaság levonja a kötelező befizetéseket a költségvetésből. Ezzel együtt az állam támogatást nyújt a cégnek.

a rendszer strukturális modellje
a rendszer strukturális modellje

Gyakorlati érték

Gyakran a „fekete doboz” modell nemcsak nagyon hasznos, hanem az egyetlen használható kutatási célra is. Például a mentális elemzésébenaz emberi szervezetben zajló folyamatok vagy a gyógyszerek betegre gyakorolt hatása, a belső folyamatokba a szakemberek csak inputokon keresztül tudnak beavatkozni. Ennek megfelelően a következtetések levonása az outputok tanulmányozása alapján történik.

Általában ez a rendelkezés olyan megfigyelésekre vonatkozik, amelyek eredményeként a rendszerről a szokásos körülmények között, olyan környezetben kell információt szerezni, ahol különös gondot kell fordítani arra, hogy a mérési folyamat minimális legyen. hatással van rá.

Egy ilyen "átlátszatlan" objektum használata annak is köszönhető, hogy a kutatónak nincs információja a belső szerkezetéről. Különösen nem ismert, hogy az elektron hogyan van elrendezve. De megállapították, hogyan lép kölcsönhatásba mágneses, gravitációs és elektromos mezőkkel. Ez a jellemző az elektron leírása a „fekete doboz” modell elve szerint.

Extra

Még egy fontos jelenséget kell megjegyezni. A vizsgált modell már strukturált. Tudja, hogy a kapcsolat a kimenetek vagy a bemenetek kategóriájába tartozik. Eközben a vizsgálat kezdeti szakaszában előfordulhat, hogy ezek az információk nem állnak rendelkezésre. A kutatónak lehetősége van rávilágítani egy tárgynak a környezettel való bizonyos kapcsolatára, megfigyelni és mérni bármilyen paramétert, amellyel azt jellemzik. Azonban nem lesz elég ok az irányának feltétel nélküli meghatározására.

Ilyen helyzetekben érdemes megvizsgálni két egymással versengő fekete dobozt. Az egyikben a csatlakozást bemenetnek, a másikban kimenetnek tekintjük. Példa lehet azoknak a folyamatoknak a tanulmányozása, amelyekre nemmegállapították, hogy melyik az okozat és melyik az ok, vagy ezek kapcsolata általában az ok-okozat kategóriájába tartozik.

a fekete doboz modell segítségével felfedezheti
a fekete doboz modell segítségével felfedezheti

Kiválasztási kritériumok

A kimenetek és bemenetek sokaságát az objektum és a környezet közötti korlátlan számú interakció határozza meg. A modell felépítésekor egy bizonyos hivatkozáskészlet kerül kiválasztásra, amely szerepelni fog a kimenetek és bemenetek listájában. A kritérium ebben az esetben az objektum célja, az interakció jelentősége a célhoz képest.

Ennek megfelelően a választás a következőképpen történik. Minden, ami lényeges, benne van a modellben, és minden, ami nem lényeges, ki van zárva belőle. Azonban ebben a szakaszban lehet hibákat elkövetni. Az a tény, hogy a modell nem vesz figyelembe egy bizonyos összefüggésrendszert, nem teszi azokat irreálissá. Minden esetben léteznek, és a választó kutató akaratától függetlenül működnek.

Gyakran kiderül, hogy a korábban ismeretlen vagy nem fontos körülmények valójában nagyon fontosak, és ezeket figyelembe kell venni. Ez a pillanat különösen fontos a rendszer céljának meghatározásában. Az objektum kimeneteinek kialakításakor a fő feladatot ki kell egészíteni segédproblémákkal. Hangsúlyozni kell, hogy csak a kulcscél teljesítése nem lesz elég. Ugyanakkor a további feladatok végrehajtásának elmulasztása egyes esetekben szükségtelenné, máskor veszélyessé teheti a fő probléma megoldását.

Különös figyelmet kell fordítani ezen a ponton, mintA gyakorlatban gyakran előfordul e rendelkezés jelentőségének félreértése, tudatlansága vagy alábecsülése. Valójában a rendszertan egyik központi gondolataként működik.

fekete doboz modellrendszerek elemzése
fekete doboz modellrendszerek elemzése

Következtetés

Az átlátszatlan (fekete) doboz modellt tartják a legegyszerűbbnek a rendszertanban. Eközben létrehozása során gyakran felmerülnek különféle nehézségek. Ezeket főként az objektum és a környezet közötti kapcsolatok kialakítására vonatkozó lehetséges lehetőségek sokfélesége határozza meg. A modell használata során sokféle tényezőt kell figyelembe venni, egyértelműen meg kell határozni a végső és a további célokat. Ez utóbbi teljesítése gyakran kritikus a megfigyelés tervezett eredményeinek eléréséhez.

Ajánlott: