Caixa preta (teoria dos sistemas)

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 Nota: Este artigo é sobre o conceito abstrato de sistemas de caixa preta. Para caixas pretas em aeronaves, veja caixa negra. Para o programa da Rede Bandeirantes, veja Caixa Preta.

Em ciência, computação e engenharia, uma caixa preta é um sistema que pode ser visto em termos de suas entradas e saídas (ou características de transferência), sem qualquer conhecimento de seu funcionamento interno. Sua implementação é "opaca" (preta). O termo pode ser usado para se referir a muitos trabalhos internos, como os de um transistor, um motor, um algoritmo, o cérebro humano ou uma instituição ou governo.

Para analisar um sistema aberto com uma típica "abordagem de caixa preta", apenas o comportamento do estímulo/resposta será contabilizado, para inferir a caixa (desconhecida). A representação usual desse sistema de caixa preta é um diagrama de fluxo de dados centralizado na caixa.

O oposto de uma caixa preta é um sistema em que os componentes internos ou a lógica estão disponíveis para inspeção, que é mais comumente chamada de caixa branca (às vezes também conhecida como "caixa transparente" ou "caixa de vidro").

História[editar | editar código-fonte]

Um modelo de caixa preta pode ser usado para descrever as saídas dos sistemas

O significado moderno do termo "caixa preta" parece ter entrado no idioma inglês por volta de 1945. Na teoria de circuitos eletrônicos, o processo de síntese de rede a partir de funções de transferência, que levou os circuitos eletrônicos a serem considerados "caixas pretas" caracterizadas por sua resposta a sinais aplicados às suas portas, podem ser atribuídos a Wilhelm Cauer, que publicou suas ideias em sua forma mais desenvolvida em 1941.[1] Embora Cauer não tenha usado o termo, outros que o seguiram certamente descreveram o método como análise de caixa preta.[2] Vitold Belevitch[3] coloca o conceito de caixas-pretas ainda mais cedo, atribuindo o uso explícito de redes de duas portas como caixas-pretas a Franz Breisig em 1921 e argumenta que os componentes de dois terminais eram implicitamente tratados como caixas-pretas antes disso.

Na cibernética, um tratamento completo foi dado por Ross Ashby em 1956.[4] Uma caixa preta foi descrita por Norbert Wiener em 1961 como um sistema desconhecido que deveria ser identificado usando as técnicas de identificação de sistema.[5] Ele viu o primeiro passo na auto-organização como ser capaz de copiar o comportamento de saída de uma caixa preta. Muitos outros engenheiros, cientistas e epistemólogos, como Mario Bunge,[6] usaram e aperfeiçoaram a teoria da caixa preta na década de 1960.

Teoria dos sistemas[editar | editar código-fonte]

A teoria do sistema aberto é a base da teoria da caixa preta. Ambos têm foco nos fluxos de entrada e saída, representando trocas com o entorno

Na teoria dos sistemas, a caixa preta é uma abstração que representa uma classe de sistema aberto concreto que pode ser visto apenas em termos de suas entradas de estímulos e reações de saída:

A constituição e a estrutura da caixa são totalmente irrelevantes para a abordagem em consideração, que é puramente externa ou fenomenológica. Em outras palavras, apenas o comportamento do sistema será contabilizado.

Mario Bunge[6]

A compreensão de uma caixa preta é baseada no "princípio explicativo", a hipótese de uma relação causal entre a entrada e a saída. Este princípio afirma que a entrada e a saída são distintas, que o sistema tem entradas e saídas observáveis ​​(e relacionáveis) e que o sistema é preto para o observador (não pode ser aberto).[7]

Referências

  1. Cauer, Wilhelm; Theorie der linearen Wechselstromschaltungen, Vol.I, Akademische Verlags-Gesellschaft Becker und Erler, Leipzig, 1941.
  2. Cauer, Emil; Mathis, Wolfgang; and Pauli, Rainer; "Life and Work of Wilhelm Cauer (1900 – 1945)", Proceedings of the Fourteenth International Symposium of Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNS2000), p4, Perpignan, June, 2000. Retrieved online 19 September 2008.
  3. Belevitch, Vitold; "Summary of the history of circuit theory", Proceedings of the IRE, vol 50, Iss 5, pp. 848-855, May 1962.
  4. Ashby, W. Ross; An introduction to cybernetics, London: Chapman & Hall, 1956, chapter 6: The black box, pp. 86–117.
  5. Wiener, Norbert; Cybernetics: or the Control and Communication in the Animal and the Machine, MIT Press, 1961, ISBN 0-262-73009-X, page xi
  6. a b Bunge, Mario; "A general black-box theory", Philosophy of Science, Vol. 30, No. 4, 1963, pp. 346-358. jstor/186066
  7. Glanville, Ranulph; "Black Boxes", Cybernetics and Human Knowing, 2009, pp. 153-167.

Bibliografia[editar | editar código-fonte]

  • Rene Thom: Mathematical Models of Morphogenesis. Chichester: Ellis Horwood 1984. ISBN 0-13-561515-1