Problema de La Caja Negra y Sus Tipos

PROBLEMA DE LA CAJA NEGRA

La caja negra es un elemento de la teoría de sistemas que nos ayuda a entender un problema, a analizarlo, conocer las entradas que un sistema recibe de su entorno o medio ambiente y las salidas que el sistema produce sin tener en cuenta su funcionamiento interno. En otras palabras la caja negra nos ayuda a entender la forma en cómo un sistema interactúa con su medio ambiente sabiendo lo que un sistema hace y no como lo hace . Es decir sabemos el significado del sistema pero no se profundiza en la forma en cómo el sistema resuelve una respuesta. La caja negra nos es útil en un problema pues nos ayuda a entender cuáles son las variables de entrada de un sistema y cuáles son las variables de salida de este sistema. Puede ser representada como la siguiente figura:

Pero más que la figura de la caja negra es un concepto que nos ayuda a una mejor comprensión del problema, a plantearlo de forma f orma correcta. Muchos programadores dicen que en comprender un problema está el 90% de la solución y tienen mucha razón, pues saber lo que un usuario quiere, comprender sus necesidades y “requerimientos” es tener asegurado que el

programa o sistema que estamos construyendo satisface sus necesidades.

Al definir los requerimientos de un sistema utilizamos un caja negra no grafica, pues estamos entendiendo entendiendo cuáles son sus parámetros parámetros de entrada y de salida, sabemos lo que el usuario quiere que el sistema haga, sin importar el cómo lo hace. La parte del sistema que se ve en la caja negra como como su nombre lo indica representa lo desconocido para el usuario, el cómo funciona; sin embargo, el cómo funciona es lo que nosotros llamamos programa. Y en términos más generales algoritmo.

En todos los casos de los problemas de la caja negra de lo que se trata es de determinar el comportamiento, proceso y/o estructura del sistema. CASOS TÍPICOS DE CAJA NEGRA: 1. Del sistema sólo se conocen las cantidades - valores - externas y el nivel de resolución. No sabemos nada más, ni siquiera cuáles de las cantidades externas son entradas o salidas. Y el problema es determinar el comportamiento, la estructura y los rangos que pueden adoptar las variables del sistema. Es el caso del problema de caja negra puro. 2. Conocemos las cantidades externas y el nivel de resolución, así como algunas o todas de las siguientes propiedades: a) Clasificación de las cantidades externas en entradas y salidas. b) Número de estados del sistema o un límite superior de este número. c) Tipos de elementos del sistema. d) Número de elementos del sistema o un límite superior de este número. e) La caja negra representa un sistema procedente de otro problema de caja negra. Se trata de determinar el comportamiento, los rangos de las variables y la estructura del sistema. Son los llamados problemas de caja negra adecuada.

Si sólo hay que determinar los estados y transiciones del sistema, entonces se trata del problema denominado experimento de identificación del sistema o máquina. Es un caso que se ve en Teoría de Autómatas. 3. Conocemos las cantidades externas, clasificadas en entradas y salidas, el nivel de resolución y los conjuntos completos de estados y transiciones. Hay que determinar los rangos de las variables. Es el problema de identificación de estados.

Imaginemos problemas de caja negra: por ejemplo, el preparador físico de un atleta. Sabe que las respuestas del atleta dependen de sus condiciones fisiológicas en determinado espacio de tiempo. Puede controlar algunos de los factores que lo determinan, como ser intensidad del entrenamiento, alimentación, masajes, etc. Se trata de descubrir qué conjunto de determinados valores de esos factores conducen al mejor estado del atleta, y reproducirlos antes de cada competencia. Obsérvese que este preparador tendrá un problema distinto para cada atleta que entrene. Ejemplos más fáciles de entender son el caso del diagnóstico médico, terapias psicológicas, pronóstico del tiempo, etc.