Методы раскрытия «черных ящиков»

Непосредственно к методам декомпозиции систем примыкают методы раскрытия «черного ящика», поскольку в процессе исследования того или иного сложного объекта (процесса) чаще всего используют приемы последовательного дезагрегирования его модели, переходя от укрупненного представления оригинала к более детальному. Например, модель автомобиля, человека, предприятия.

Известно, что модель воспроизводит (имитирует) исследуемую систему в определенном диапазоне условий и требований.

Причем, модель может иметь различную степень обобщения (детализация) объекта – вплоть до настолько укрупненного его представления, когда весь внутренний процесс функционирования системы остается нераскрытым, а исследуется только зависимость выходов от входов–модель «черного ящика».

Модель «черного ящика» широко применяется тогда, когда исследователю недоступен, ввиду его чрезмерной сложности, внутренний процесс, протекающий в системе (например, человеческий мозг), и до конца непонятен даже сам принцип действия внутреннего механизма.

Один из наиболее известных приемов исследования «черного ящика», предусматривающий его раскрытие, был предложен основоположником кибернетики - Винером. Этот прием состоит в следующем:

• рядом с «черным» ставится «белый» ящик, для которого полностью известны его внутреннее устройство и механизм действия. Причем, это устройство и соответственно принцип действия могут изменяться в широком диапазоне – в направлении, интересующем исследователя;

• на входы обоих ящиков подается одинаковый по свойствам некоторый комплекс важных для представления ситуации внешних воздействий, уточняемый в процессе моделирования, после чего устройство «белого» ящика изменяется до тех пор, пока выходные функции ящиков совпадут.

В этом случае для исследователя ящики станут тождественными, хотя физическое их содержание может быть различным.

Многие сложные системы не поддаются исследованию описанным выше приемом Винера. Это таинственные ящики, которые тем «чернее», чем новее по назначению и замыслу вновь создаваемая система. «Таинственные» ящики способны целенаправленно перестраивать свою деятельность и законы, управляющие их поведением, зависят от складывающейся ситуации.

В раскрытии «таинственных» ящиков первостепенную роль играет моделирование, с помощью которого выявляется реакция сложной системы на ситуацию и производится систематизация способов и форм ее поведения.

2. Неформализованные методы Метод сценария

В самом общем виде метод сценария характеризуется как метод организации междисциплинарных прогностических исследованийс привлечением специалистов различного профиля с различными взглядами на рассматриваемую проблему.

Задачасостоит в том, чтобы примирить противоречивые и спорные мнения и выработатьединое представление об объекте прогнозирования, закономерностях и возможных путях его развитияна единой методологической основе.

Сценарий представляет собой последовательное разрешение неопределенностей, включая приемы и методы содержательного описания прогнозируемой системы, конкретные способы и алгоритмы построения и исследования вариантов ее развития. Иными словами, сценарий должен дать ответ на вопрос: «Что может быть, если условия развития прогнозируемой системы сложатся таким образом:…?»

Разработка сценария решения определенной проблемы преследует ту жецель,что и сценарий в кино:осмысленно осветить всю обстановку по проблеме, прописать процесс ее решения и предполагаемые результаты.

В сценарии должны найти отражениецели, возможные варианты (альтернативы) их достижения, краткая характеристика вариантов с количественной и качественной их оценками.После ознакомления со сценарием должно быть получено ясное и четкое понимание генеральной цели решения проблемы во всех ее аспектах (техническом, экологическом, социальном и т.п.).

Наиболее целесообразно классифицировать сценарии по функциональному признаку, различая: 1) сценарии будущего(используемые для разработки «дерева целей» или целевых программ) и 2)сценарии для выполнения решения.

В свою очередь, сценарии будущего подразделяют на сценарий целей и сценарий ресурсов. Сценарий целейориентирован на будущее состояние системы, фиксируя отдельные варианты главной и основных целей, а также стратегию поведения, направленного на достижение главной цели. При этом особенно важно как можно более объективно и правильно сформулировать, прежде всего, цели первого уровня «дерева целей», которые в значительной мере предопределяют будущие варианты написания сценария.

Сценарий ресурсов– в отличие от первого – дает описание не в общих чертах, а значительно более детально описывая варианты развития системы с позиций обеспечения их необходимыми ресурсами.

При построении сценария различают 2 этапа:

1. Предсценарный (подготовительный)– описание системы, построение ее моделей и подготовка необходимой информации для синтеза сценариев.

2. Сценарный– проведение расчетов по всем базовым сценариям с помощью имеющейся системы моделей.

По итогам построения сценария составляют документ, в котором указывают: цели и задачи прогноза, краткое описание объекта, механизма его функционирования и развития, принятую схему допущений и ограничений, подробное описание и интерпретацию разработанных сценариев и соответствующих им тенденций развития объекта, рекомендации для принятия решений по результатам прогнозирования.