Под «чёрным ящиком» понимается объект исследования, внутреннее устройство которого неизвестно. Понятие «чёрный ящик» предложено У. Р. Эшби. В кибернетике оно позволяет изучать поведение систем, то есть их реакций на разнообразные внешние воздействия и в то же время абстрагироваться от их внутреннего устройства. На рис. 1 приведено схемное построение входов X(x1,x2,...xn), выходов Y(y1,y2,...ym), характеризуемых функцией перехода (δ) и функцией выхода (λ) «чёрного» ящика.
Манипулируя только лишь со входами и выходами, можно проводить определенные исследования. На практике всегда возникает вопрос, насколько гомоморфизм «чёрного» ящика отражает адекватность его изучаемой модели, то есть как полно в модели отражаются основные свойства оригинала.
Описание любой системы управления во времени характеризуется картиной последовательности её состояний в процессе движения к стоящей перед нею цели. Преобразование в системе управления может быть либо взаимнооднозначным и тогда оно называется изоморфным, либо только однозначным, в одну сторону. В таком случае преобразование называют гомоморфным.
«Чёрный» ящик представляет собой сложную гомоморфную модель кибернетической системы, в которой соблюдается разнообразие. Он только тогда является удовлетворительной моделью системы, когда содержит такое количество информации, которое отражает разнообразие системы. Можно предположить, что чем большее число возмущений действует на входы модели системы, тем большее разнообразие должен иметь регулятор.
В настоящее время известны два вида «чёрных» ящиков. К первому виду относят любой «чёрный» ящик, который может рассматриваться как автомат, называемый конечным или бесконечным. Поведение таких «чёрных» ящиков известно. Ко второму виду относятся такие «чёрные» ящики, поведение которых может быть наблюдаемо только в эксперименте. В таком случае в явной или неявной форме высказывается гипотеза о предсказуемости поведения «чёрного» ящика в вероятностном смысле. Без предварительной гипотезы невозможно любое обобщение, или, как говорят, невозможно сделать индуктивное заключение на основе экспериментов с «чёрным» ящиком. Для обозначения модели «чёрного» ящика Н. Винером [2] предложено понятие «белого» ящика. «Белый» ящик состоит из известных компонентов, то есть известных X, Y, δ, λ. Его содержимое специально подбирается для реализации той же зависимости выхода от входа, что и у соответствующего «чёрного» ящика. В процессе проводимых исследований и при обобщениях, выдвижении гипотез и установления закономерностей возникает необходимость корректировки организации «белого» ящика и смены моделей. В связи с этим, при моделировании исследователь должен обязательно многократно обращаться к схеме отношений «чёрный» — «белый» ящик.
Состояние входовСостояние выходовВремя
x1(t1),x2(t1),...xn(t1)y1(t1),y2(t1),...xn(t1)t1
y1(t2),y2(t2),...xn(t2)y1(t2),y2(t2),...yn(t2)t2
....
....
y1(tk),y2(tk),...xn(tk)y1(tk),y2(tk),...yn(tk)tk
Техника
математическая запись динамической кибернетической модели "черный ящик".Кто-нибудь знает? помогите!!!
Похожие вопросы
- Почему черный ящик самолета, называют черным? Ведь на самом деле он не черный, и не похож на ящик.
- Вопрос о "чёрном ящике" самолёта.
- Почему самолеты не делают из того же материала что и черный ящик?
- А почему "черный ящик" оранжевый а не черный, или почему он тогда не называется "оранжевый ящик"?
- Почему чёрный ящик в самолёте так называют, ведь он совсем не чёрный и даже не ящик?
- Вопрос про Черный ящик самолетов.
- Зачем в самолете нужен черный ящик, если есть интернет?
- почему самолеты не делают из того материала, из которого черный ящик? Из какого материала делают чер.ящик?
- Свидетель катастроф "Чёрный ящик" оранжевого цвета, а почему зовут его Чёрным
- Почему бортовой самописец, почему его называют черным ящиком, когда на самом деле он не черный и даже не квадратный??