Caja Negra

Caja negra

En teoría de sistemas, se denomina caja negra a aquel elemento que es estudiado desde el punto de vista de las entradas que recibe y las salidas o respuestas que produce, sin tener en cuenta su funcionamiento interno. En otras palabras, de una caja negra nos interesará su forma de interactuar con el medio que le rodea (en ocasiones, otros elementos que también podrían ser cajas negras) entendiendo qué es lo que hace, pero sin dar importancia a cómo lo hace. Por tanto, de una caja negra deben estar muy bien definidas sus entradas y salidas, es decir, su interfaz; en cambio, no se precisa definir ni conocer los detalles internos de su funcionamiento.

La forma de abordar estos sistemas será observando sus entradas y salidas para determinar qué estímulos en las variables de entrada producen cambios en las variables de salida. Se sugiere que de esta manera sería posible construir un modelo matemático del sistema con el fin de predecir, en términos probabilísticos, su comportamiento. Un ejemplo de la aplicación de caja negra lo constituye la economía de un país, donde es difícil identificar todos los elementos y, más aún, las interacciones entre ellos; entonces, en base a la observación del comportamiento histórico del sistema, se construiría un modelo matemático, con el cual sería posible determinar, por ejemplo, cómo afecta a la inflación una salida el aumento de la tasa de endeudamiento externo una entrada.

Más formalmente, sistemas de extrema complejidad, probabilistas y autorregulados como el cuerpo humano, la economía de un país, una empresa, o el tráfico de vehículos en una gran ciudad son, por definición, indescriptibles y se denominan viables. Así, una caja negra será homomórfica con un sistema viable, porque para construir el modelo se requiere de una transformación de muchas a una, sin que el sistema pierda su indescriptibilidad.

Los sistemas de control para sistemas viables podrían ser un resultado del estudio con cajas negras. Deberían tener una variedad (muchas posibilidades de entrada y salidas) compatible con la del ambiente, porque podría suceder, al realizar una transformación de muchas a una, que se desarrollen sistemas de control para el modelo construido, pero no aptos para operar con el sistema real.

Ejemplo:

Si el modelo de la economía de un país se simplifica demasiado, podría ocurrir que al intentar aplicar a la economía verdadera un conjunto de medidas que permitan reducir el desempleo, éstas no den el resultado esperado, a pesar de su buen funcionamiento en el modelo. La forma de reducir la variedad para realizar una transformación de muchas a una es dándole reglas lógicas.

VENTAJAS

Este método permite identificar claramente las entradas y salidas y estudiar las relaciones que existen entre ellas, permitiendo así maximizar la eficiencia de los sistemas sin tener que introducirnos en los procesos complejos que se encuentran en la Caja Negra. Exceptuando cuando se presentan problemas es decir cuando hay anomalías en las relaciones entre entrada y salida, entonces nos vemos obligados a destapar la Caja Negra y estudiar ese subsistema en forma más precisa.

DESVENTAJAS

Este método tiene su razón de ser, pues, la mayoría de las personas dan prioridad a los resultados, pero, por otra, destruye la saludable curiosidad de saber el funcionamiento y el por qué de las cosas.

Otro concepto de Caja Negra

Este concepto permite reducir la variedad de un sistema transformando los problemas complejos en cajas negras que podemos manipular a través de sus inputs y outputs, este concepto forma parte importante dentro de la cibernética ya que nos permite concentrarnos en los sistemas de control en sí y no en los problemas existentes dentro del sistema.

La mecánica interna de la función no es algo que interese al diseñador que utiliza una caja negra para obtener una función. Por ejemplo, un chip de memoria puede considerarse una caja negra. Muchas personas utilizan chips de memoria, e incluso los diseñan para los equipos informáticos, pero por lo general sólo los diseñadores de chips de memoria necesitan comprender su funcionamiento interno.

Estudiamos un sistema desde el punto de vista de las entradas que recibe y las salidas o respuestas que produce.

Entradas

Las entradas son los ingresos del sistema que pueden ser recursos materiales, recursos humanos o información.

Las entradas constituyen la fuerza de arranque que suministra al sistema sus necesidades operativas.

Las entradas pueden ser:

• En serie: es el resultado o la salida de un sistema anterior con el cual el sistema en estudio está relacionado en forma directa.

• Aleatoria: es decir, al azar, donde el término “azar” se utiliza en el sentido estadístico. Las entradas aleatorias representan entradas potenciales para un sistema.

• Retroacción: es la reintroducción de una parte de las salidas del sistema en sí mismo.

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Salidas

Las salidas de los sistemas son los resultados que se obtienen de procesar las entradas. Al igual que las entradas estas pueden adoptar la forma de productos, servicios e información. Las mismas son el resultado del funcionamiento del sistema o, alternativamente, el propósito para el cual existe el sistema.

Las salidas de un sistema se convierten en entrada de otro, que la procesará para convertirla en otra salida, repitiéndose este ciclo indefinidamente.

Proceso:

El proceso es lo que transforma una entrada en salida, como tal puede ser una máquina, un individuo, una computadora,

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