33. Модель чорної скриньки.
Важливу роль для людини відіграють наочні, образні моделі. Серед них найпоширеніші графічні моделі, які зображають систему, її складові частини, зовнішнє середовище та зв’язки між ними у вигляді плоского рисунка. Найпростішою моделлю системи є модель чорної скриньки (термін введено У.Р. Ешбі), в якій акцент зроблено на призначенні та поведінці системи, а щодо її внутрішньої будови є тільки опосередкована інформація, відображена у зв’язках системи з середовищем. Тобто чорною скринькою називають систему, внутрішній стан якої для спостерігача є невідомим, доступними є тільки входи і виходи системи.
Зображення моделі чорної скриньки подано на рис.5.3. Нехай вхід Х системи складається з компонент x1 , x2 ,…, xn , а вихід y – з компонент y1, y2,…, yn , що змінюються у множині можливих виходів У. Зв’язки системи з середовищем, спрямовані ззовні у систему, називають входом системи, вони дають змогу впливати на систему.
Зв’язки системи з середовищем, спрямовані від системи в середовище – це вихід, вони є продуктами роботи системи, які або впливають на зміни в середовищі, або споживаються ззовні системи.
Система S1,
S2, …, Sm
Вхід Х Вихід У
Середовище
Наприклад, нас може не цікавити внутрішня структура системи, а важливою є тільки її поведінка: модель телевізора, призначена для користування ним, є описом входу (шнур, антена, ручки керування) та виходу (екран телевізора та звукодинамік). Однак цієї моделі не досить, коли метою є налагодження поламаного телевізора. Підхід, втілений у модель чорної скриньки, дає нагоду для об’єктивного вивчення систем, будова яких або невідома, або надто складна для того, щоб можна було за властивостями складових частин і структурних зв’язків між ними зробити висновки щодо їхньої поведінки. Спостерігаючи досить довго за поведінкою системи як детермінованої, так і стохастичної та у разі необхідності виконання різних експериментів зі зміною вхідних компонент, можна досягти такого рівня обізнаності з властивостями системи, який дає змогу передбачати зміну вихідних компонент за будь-якої зміни вхідних компонент. Основний шлях досягнення цього результату – це побудова спеціальних математичних моделей вищого рівня, базованих на початковій моделі чорної скриньки. Найпоширенішим підходом щодо цього є моделі регресійного аналізу математичної статистики та планування експерименту.
Цей підхід можна застосувати до початкових, загальних вивчень соціально-економічних систем. Зауважимо, що вивчення системи методами з використанням моделі чорної скриньки принципово не може давати однозначні висновки про її внутрішню структуру, бо однакову поведінку можуть мати різні системи. Спостерігаючи тільки вхідні і вихідні параметри системи, неможливо їх відрізнити. Такі системи називають ізоморфними щодо моделі чорної скриньки.