דגם הקופסה השחורה: דיאגרמת בלוקים

תוכן עניינים:

דגם הקופסה השחורה: דיאגרמת בלוקים
דגם הקופסה השחורה: דיאגרמת בלוקים
Anonim

דגם ה"קופסה השחורה", שדוגמאות שלו יובאו להלן, הוא המחשה של חפץ שצוינו לו יציאה וכניסה. עם זאת, תוכנו אינו ידוע. בואו נסתכל עוד כיצד לבנות דגם קופסה שחורה.

דגם קופסה שחורה
דגם קופסה שחורה

שלב ראשון

הפעולה הראשונית הנחוצה להידור מודל של כל מערכת לחלוטין היא הפרדה של אובייקט מהסביבה שלו. הפעולה הפשוטה ביותר הזו משקפת שני מאפיינים חשובים ביותר: הבידוד ושלמותו של האובייקט. מושא המחקר הוא אובייקט שתוכנו אינו ידוע.

אינטראקציות עם הסביבה

כל דגם של הרכב המערכת אינו מבודד לחלוטין. הוא שומר על קשרים מסוימים עם הסביבה. בעזרתם ישנה השפעה הדדית של האובייקט והתנאים שבהם הוא נמצא. בהתאם לכך, בבניית דגם ה"קופסה השחורה" בשלב הבא, החיבורים מוצגים בחצים ומתוארים במילים. אלו המכוונים ליום רביעי הם יציאות. בהתאם, חיצים לאחור יהיו ערכים.

מופעלברמה זו של ייצוג מערכת, עוסק החוקר במודל הצהרתי. כלומר, תפוקות ותשומות נקבעות לפי סולם השמות. ככלל, תצוגה כזו מספיקה. עם זאת, במקרים מסוימים יש צורך לתת תיאור כמותי של חלק מהפלטים והתשומות או כולם.

Sets

הם מוגדרים כך שמודל ה"קופסה השחורה" יהיה רשמי בצורה מקסימלית. כתוצאה מכך, החוקר מגיע למשימה של 2 סטים Y ו-X של משתני פלט וקלט. יחד עם זאת, אין קשר ביניהם קבוע בשלב זה. אחרת, אתה מקבל דגם שקוף, לא "קופסה שחורה". לכן, עבור מכשיר טלוויזיה, X יכול להיות הטווחים המגבילים של מתח רשת וגלי רדיו.

מודל הקופסה השחורה: ניתוח מערכות

בשלב הסופי, שינויים באובייקט נבחנים ומשתקפים. לדוגמה, הם יכולים להתרחש על פני פרק זמן מסוים. כלומר, החוקר ממחיש את מצב האובייקט בדינמיקה. התיאור של מודל "הקופסה השחורה" צריך להראות התכתבויות, ראשית, בין הרכיבים של קבוצת X של ערכים סבירים של פרמטרי הקלט לבין האלמנטים של קבוצת מרווחי הזמן ה-T הסדורה. בנוסף, יש להציג יחס דומה עבור מחווני תפוקה.

דוגמאות לדגמי קופסה שחורה
דוגמאות לדגמי קופסה שחורה

Specifics

היתרון המרכזי של האובייקט הנדון הוא הפשטות שלו. עם זאת, במקרים רבים זה מטעה מאוד. לעתים קרובות, רישום פלטים ותשומות הוא משימה קשה למדי. אםשקול את המכונית כדגם מסוג "קופסה שחורה", ואז מסקנה זו תאושר. כוחם של קבוצות במחקר של אובייקט זה יעלה על שני תריסר. במקרה זה, רשימת הפרמטרים תהיה רחוקה מלהיות מלאה.

ריבוי כזה של פלטים ותשומות נקבע על ידי האפשרויות הבלתי מוגבלות לאינטראקציה של האובייקט המדובר עם הסביבה.

ניואנסים

המודל המבני של המערכת משמש כאשר יש צורך להמחיש אובייקט מורכב המכיל מספר אלמנטים. במצבים הפשוטים ביותר, הוא מכיל קבוצה של רכיבים. כולם כלולים באובייקט עצמו. במקרים אלה, נעשה שימוש במושג "מודל הרכב מערכת".

בינתיים, ישנן מספר בעיות שלא ניתן לפתור בעזרתה. בפרט, כדי להרכיב אופניים, לא מספיק להחזיק ארגז עם כל האלמנטים שלו. אתה צריך לדעת איך לחבר אותם זה לזה בצורה נכונה. ברור שרק מודל של הרכב המערכת לא יעזור במקרה זה. יתרה מכך, במקרים מסוימים יש צורך ליצור קשרים מסוימים בין הרכיבים. האופי שלהם מוצג על ידי דיאגרמת הבלוק. זה מאפשר לפתור בעיות נוספות. דיאגרמת הבלוק עונה על השאלות: "מה כלול באובייקט ומהם היחסים בין האלמנטים שלו?"

הסברים

לתמונות חזותיות יש חשיבות מיוחדת עבור אדם. ההגדרה של מערכת המשמשת בפועל אינה מאפיינת את המבנה הפנימי שלה. זה מאפשר לך להבחין בינו לבין הסביבה. במקביל, הוא יוצג כמודל של "קופסה שחורה" - אובייקט אינטגרלי ומבודד יחסית. המטרה שהושגה היאהם שינויים מתוכננים מראש בסביבה, מוצרים מסוימים של עבודת החפץ, המיועדים לצריכה מחוצה לו. במילים אחרות, מודל הקופסה השחורה מבסס קשרים מסוימים ומשפיע על תנאים חיצוניים. כפי שצוין לעיל, הם יציאות.

במקביל, המערכת פועלת כאמצעי. לכן, יש צורך בהזדמנויות ליישום שלה, להשפעה עליו. בהתאם, נוצרים חיבורים מהסביבה לאובייקט - תשומות. השימוש במודל "הקופסה השחורה" מאפשר ללמוד רק את האינטראקציה בין האובייקט לסביבה. הוא מציג רק את פרמטרי הקלט והפלט. יחד עם זאת, הוא אפילו חסר את הגבולות בין הסביבה לאובייקט (דפנות הקופסה). הם רק משתמעים, נחשבים כקיימים.

איך לבנות דגם קופסה שחורה
איך לבנות דגם קופסה שחורה

מודל הקופסה השחורה: דוגמאות

כפי שהוזכר לעיל, לפעמים די בתצוגה בעלת משמעות מילולית של פלטים וכניסות. במקרה זה, דגם הקופסה השחורה יהיה הרשימה שלהם. אז, עבור טלוויזיה, הצגת הקישורים תהיה כדלקמן:

  1. כניסות - כבל חשמל, אנטנה, הגדרה ובקרה.
  2. יציאות - מסך ורמקולים.

במצבים אחרים, ייתכן שתרצה לכמת מערכות יחסים.

בוא ניקח מערכת אחרת - שעון יד. יש לקחת בחשבון שהתפוקות מכוונות לקונקרטיזציה של המטרה. בהתאם לכך, כאחד מהם, אתה יכול לקבוע את זמן קריאת הזמן בכל רגע שרירותי. יתרה מכך, יש לציין כי המטרה המובעת חלה באופן כללי על כל השעונים, ולא רק לפרק כף היד שנלקח. כדי להבדיל אותם, אתה יכול לעשות את התוספת הבאה - הנוחות של לבישה על פרק כף היד. זה ישמש כקלט. עם התוספת הזו מגיע הצורך בצמיד או רצועה. אצלו, בתורו, יש חובה לעמוד בכללי ההיגיינה (יציאה), שכן לא כל הידוק מותר על הזרוע. לאחר מכן, אם אתם מדמיינים את התנאים שבהם השעון מופעל, תוכלו להזין עוד כמה פרמטרים: עמידות בפני אבק ולחות, חוזק. בנוסף, ניתן להשתמש בשתי יציאות נוספות. הם יהיו הדיוק הדרוש בחיי היומיום, כמו גם זמינות המידע על החוגה לקריאה במבט חטוף. בתהליך המחקר ניתן להוסיף עוד כמה דרישות לשעון. לדוגמה, מוצגות תפוקות כמו התאמה אופנתית, יחס כוח קנייה בין מחיר לצרכן.

די ברור שאפשר להמשיך ברשימה הזו. מותר לכלול דרישה לקריאת מידע מחוגה בחושך. יישומו יוביל לשינוי משמעותי בתכנון. הוא עשוי לספק, למשל, אפשרויות שונות להארה עצמית, קריאה באמצעות מגע, תאורה אחורית, איתות וכו'.

מודל הקופסה השחורה רואה את הארגון כמערכת
מודל הקופסה השחורה רואה את הארגון כמערכת

מאפייני הישות העסקית

בואו נשקול את הפרטים של בניית מודל על דוגמה של מיזם. יש לומר מיד שיצירתו מבוססת על בחירה מתוך קבוצה אינסופית של אינטראקציות של קבוצה כזו שלהם שישקפו כראוי את מטרת המחקר. בטח כזהאין לצמצם את המודל למונוסיסטם. כלומר, לאובייקט כזה שיש לו רק קלט ופלט אחד.

מודל "הקופסה השחורה" רואה בארגון מערכת יחסים בין המיזם לסביבה. בניתוח, כדי להצדיק סט פרמטרים מספיק והכרחי עבור קבוצות התפוקות והתשומות, נעשה שימוש נרחב בשיטות של סטטיסטיקה מתמטית. לעתים קרובות, גם מומחים מנוסים מעורבים בתהליך.

בהתייחס ליחסים בין החברה לסביבה, יש לתת כאן כמה הסברים. קודם כל, יש צורך בהון לביצוע פעילות ייצור. זה יכול להיות מוצג בצורה של כספים לווים או מניות של החברה עצמה. בשל נכסים נזילים, המיזם מקבל הזדמנות להשתמש בגורמי ייצור בתהליך. כפי שאתה יודע, הם חומרים, ציוד ומשאבים אחרים המומרים למוצרים מוגמרים.

קשר נוסף עם הסביבה מתבטא בתהליך שיווק מוצרים. מכירת מוצרים מעניקה לחברה כספים, אשר, בתורם, משמשים לפירעון חובות, תשלום שכר וכדומה. על הלוואות נגבית ריבית. הם משולמים למוסד האשראי. כמו כן, החברה מנכה תשלומי חובה לתקציב. יחד עם זה, המדינה מעניקה סובסידיות לחברה.

מודל מבני של המערכת
מודל מבני של המערכת

ערך מעשי

לעיתים קרובות, מודל "הקופסה השחורה" הוא לא רק שימושי מאוד, אלא גם היחיד הזמין לשימוש במחקר. למשל, בניתוח של מנטאליתהליכים בגוף האדם או השפעת התרופות על המטופל, מומחים יכולים להתערב רק בתהליכים פנימיים באמצעות תשומות. בהתאם, מסיקים מסקנות על סמך מחקר התפוקות.

באופן כללי, הוראה זו מתייחסת לתצפיות מסוג זה, אשר כתוצאה מכך יש צורך לקבל מידע על המערכת בתנאיה הרגילים, בסביבה שבה יש להקפיד על כך שתהליך המדידה יהיה מינימלי השפעה עליו.

השימוש באובייקט "אטום" כזה נובע גם מכך שלחוקר אין מידע על המבנה הפנימי שלו. בפרט, לא ידוע כיצד מסודר האלקטרון. אבל הוכח כיצד הוא מקיים אינטראקציה עם שדות מגנטיים, כבידה, חשמליים. מאפיין זה הוא תיאור האלקטרון לפי העיקרון של מודל ה"קופסה השחורה".

Extra

יש לציין תופעה חשובה נוספת. המודל הנחשב כבר מובנה. הוא יודע אם החיבור שייך לקטגוריית היציאות או הכניסות. בינתיים, בשלבים הראשונים של המחקר, ייתכן שמידע זה לא יהיה זמין. לחוקר יש הזדמנות להדגיש קשר מסוים של אובייקט עם הסביבה, להתבונן ולמדוד כל פרמטר שבו הוא מאופיין. עם זאת, לא יהיו מספיק סיבות לקבוע את הכיוון שלו ללא תנאי.

במצבים כאלה, הגיוני לבחון שתי קופסאות שחורות מתחרות. באחד, החיבור ייחשב כקלט, בשני, בהתאמה, כפלט. דוגמה לכך תהיה חקר תהליכים שעבורם לאנקבע מהי התוצאה ומי הגורם, או שמא הקשר ביניהם שייך בדרך כלל לקטגוריה של סיבה ותוצאה.

שימוש במודל הקופסה השחורה מאפשר לך לחקור
שימוש במודל הקופסה השחורה מאפשר לך לחקור

קריטריוני בחירה

ריבוי הפלטים והתשומות נקבע על ידי מספר בלתי מוגבל של אינטראקציות בין האובייקט לסביבה. בעת בניית מודל, נבחר סט מסויים של קישורים שייכלל ברשימת הפלטים והכניסות. הקריטריון במקרה זה הוא מטרת האובייקט, משמעות האינטראקציה ביחס למטרה.

בהתאם לכך, הבחירה נעשית באופן הבא. כל מה שחיוני כלול במודל, וכל מה שאינו חיוני מודר ממנו. עם זאת, בשלב זה ניתן לעשות טעויות. העובדה שהמודל לא לוקח בחשבון סט מסוים של מערכות יחסים לא הופכת אותם ללא מציאותיים. הם קיימים בכל מקרה ופועלים ללא קשר לרצונו של החוקר המבצע את הבחירה.

לעתים קרובות מתברר שתנאים לא ידועים או לא חשובים הם למעשה חשובים מאוד ויש לקחת אותם בחשבון. לרגע זה חשיבות מיוחדת בקביעת מטרת המערכת. בעת הקמת התפוקות של האובייקט, יש להוסיף למשימה העיקרית בעיות עזר. יש להדגיש שהגשמת מטרת המפתח בלבד לא תספיק. יחד עם זאת, אי ביצוע משימות נוספות עלול להפוך במקרים מסוימים למיותר, במקרים אחרים - מסוכן - לפתרון הבעיה העיקרית.

יש להקדיש תשומת לב מיוחדת בשלב זה, כמובפועל, לעיתים קרובות מתגלים אי הבנה, בורות או חוסר הערכה של המשמעות של הוראה זו. למעשה, הוא פועל כאחד הרעיונות המרכזיים של הסיסטולוגיה.

ניתוח מערכות מודל קופסה שחורה
ניתוח מערכות מודל קופסה שחורה

מסקנה

מודל הקופסה האטומה (השחורה) נחשב לפשוט ביותר בסיסטולוגיה. בינתיים, כאשר הוא נוצר, מתעוררים לעתים קרובות קשיים שונים. הם נקבעים בעיקר על פי מגוון האפשרויות האפשריות ליצירת קשרים בין האובייקט לבין הסביבה בה הוא נמצא. בעת השימוש במודל, יש צורך לקחת בחשבון מגוון גורמים, להגדיר בבירור את המטרות הסופיות והנוספות. מימוש האחרון הוא לעתים קרובות קריטי להשגת תוצאות התצפית המתוכננות.

מוּמלָץ: