ब्लैक बॉक्स

विज्ञान, कंप्यूटिंग और यन्त्रियरिंग में, एक ब्लैक बॉक्स एक ऐसी प्रणाली है जिसे इसके इनपुट और आउटपुट (या स्थानांतरण प्रकार्य) के संदर्भ में देखा जा सकता है, इसके आंतरिक कामकाज के बारे में कोई जानकारी नहीं है। इसका कार्यान्वयन अपारदर्शी (काला) है। इस शब्द का उपयोग कई आंतरिक कार्यकलापों को संदर्भित करने के लिए किया जा सकता है, जैसे ट्रांजिस्टर, एक इंजन, एक कलन विधि, मानव मस्तिष्क, या एक संस्था या सरकार।

एक विशिष्ट ब्लैक बॉक्स दृष्टिकोण के साथ एक खुली प्रणाली (सिस्टम सिद्धांत) का विश्लेषण करने के लिए, (अज्ञात) बॉक्स का अनुमान लगाने के लिए केवल उत्तेजना/प्रतिक्रिया के व्यवहार का हिसाब लगाया जाएगा। इस 'ब्लैक बॉक्स सिस्टम' का सामान्य प्रतिनिधित्व बॉक्स में केंद्रित डेटा प्रवाह आरेख है।

ब्लैक बॉक्स के विपरीत एक ऐसी प्रणाली है जहां निरीक्षण के लिए आंतरिक घटक या तर्क उपलब्ध होते हैं, जिसे आमतौर पर एक सफेद बॉक्स (सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग) (कभी-कभी स्पष्ट बॉक्स या ग्लास बॉक्स के रूप में भी जाना जाता है) के रूप में जाना जाता है।

इतिहास
ब्लैक बॉक्स शब्द का आधुनिक अर्थ 1945 के आसपास अंग्रेजी भाषा में प्रवेश कर गया लगता है। इलेक्ट्रॉनिक सर्किट सिद्धांत में स्थानांतरण कार्यों से नेटवर्क संश्लेषण की प्रक्रिया होती है, जिसके कारण इलेक्ट्रॉनिक सर्किट को ब्लैक बॉक्स के रूप में माना जाता है, जो उनके द्वारा लागू संकेतों के प्रति उनकी प्रतिक्रिया की विशेषता होती है। पोर्ट (सर्किट थ्योरी) का पता विल्हेम कॉयर से लगाया जा सकता है जिन्होंने 1941 में अपने विचारों को अपने सबसे विकसित रूप में प्रकाशित किया था। हालांकि काउर ने स्वयं इस शब्द का प्रयोग नहीं किया, लेकिन अन्य जिन्होंने उसका अनुसरण किया उन्होंने निश्चित रूप से ब्लैक-बॉक्स विश्लेषण के रूप में विधि का वर्णन किया। विटोल्ड बेलेविच ब्लैक-बॉक्स की अवधारणा को पहले भी रखता है, 1921 में फ्रांज ब्रिसिग को ब्लैक-बॉक्स के रूप में दो-पोर्ट नेटवर्क के स्पष्ट उपयोग का श्रेय देता है और तर्क देता है कि 2-टर्मिनल घटकों को इससे पहले ब्लैक-बॉक्स के रूप में माना जाता था।

साइबरनेटिक्स में, 1956 में रॉस एशबी द्वारा एक पूर्ण उपचार दिया गया था। 1961 में नॉर्बर्ट वीनर द्वारा एक ब्लैक बॉक्स को एक अज्ञात प्रणाली के रूप में वर्णित किया गया था जिसे सिस्टम पहचान की तकनीकों का उपयोग करके पहचाना जाना था। उन्होंने स्व-संगठन#स्व-संगठन साइबरनेटिक्स में पहला कदम देखा|स्व-संगठन एक ब्लैक बॉक्स के आउटपुट व्यवहार की नकल करने में सक्षम होने के रूप में देखा। कई अन्य इंजीनियर, वैज्ञानिक और ज्ञानमीमांसाविद, जैसे कि मारियो बंज, 1960 के दशक में ब्लैक बॉक्स सिद्धांत का इस्तेमाल किया और सिद्ध किया।

सिस्टम सिद्धांत
सिस्टम सिद्धांत में, ब्लैक बॉक्स कंक्रीट ओपन सिस्टम (सिस्टम थ्योरी) के एक वर्ग का प्रतिनिधित्व करने वाला एक अमूर्त है, जिसे केवल इसके उत्तेजना इनपुट और आउटपुट प्रतिक्रियाओं के संदर्भ में देखा जा सकता है:

ब्लैक बॉक्स की समझ व्याख्यात्मक सिद्धांत पर आधारित है, इनपुट और आउटपुट के बीच एक कारण संबंध की परिकल्पना। यह सिद्धांत बताता है कि इनपुट और आउटपुट अलग-अलग हैं, कि सिस्टम में देखने योग्य (और संबंधित) इनपुट और आउटपुट हैं और यह कि सिस्टम पर्यवेक्षक (गैर-खुलने योग्य) के लिए काला है।

देखे गए राज्यों की रिकॉर्डिंग
एक पर्यवेक्षक समय के साथ अवलोकन करता है। एक ब्लैक बॉक्स के इनपुट और आउटपुट के सभी अवलोकनों को एक तालिका में लिखा जा सकता है, जिसमें समय के प्रत्येक क्रम में, बॉक्स के विभिन्न भागों, इनपुट और आउटपुट की स्थिति दर्ज की जाती है। इस प्रकार, विलियम रॉस एशबी के एक उदाहरण का उपयोग करते हुए, उड़न तश्तरी से गिरे बॉक्स की जांच करने से यह प्रोटोकॉल हो सकता है:

यदि पर्यवेक्षक इनपुट को भी नियंत्रित करता है, तो जांच एक प्रयोग (चित्रण) में बदल जाती है, और करणीयता के बारे में परिकल्पना का सीधे परीक्षण किया जा सकता है।

जब प्रयोगकर्ता भी बॉक्स को नियंत्रित करने के लिए प्रेरित होता है, तो बॉक्स/पर्यवेक्षक संबंध में एक सक्रिय प्रतिक्रिया होती है, जो नियंत्रण प्रणाली में प्रचार करती है जिसे फीडफॉरवर्ड नियंत्रण)नियंत्रण) आर्किटेक्चर कहा जाता है।

मॉडलिंग
मॉडलिंग प्रक्रिया मौजूदा ऐतिहासिक डेटा (अवलोकन तालिका) का उपयोग करके भविष्य कहनेवाला गणितीय मॉडल का निर्माण है।

ब्लैक बॉक्स मॉडल का परीक्षण
एक विकसित ब्लैक बॉक्स मॉडल एक मान्य मॉडल है जब ब्लैक-बॉक्स परीक्षण विधियों यह सुनिश्चित करता है कि यह पूरी तरह अवलोकन#विज्ञान तत्वों पर आधारित है।

बैकटेस्टिंग के साथ, ब्लैक बॉक्स मॉडल का परीक्षण करते समय हमेशा आउट ऑफ टाइम डेटा का उपयोग किया जाता है। ब्लैक बॉक्स इनपुट के लिए निकाले जाने से पहले डेटा को लिखना पड़ता है।

अन्य सिद्धांत
ब्लैक बॉक्स सिद्धांत वे सिद्धांत हैं जिन्हें केवल उनके कार्य के संदर्भ में परिभाषित किया गया है। इस शब्द को किसी भी क्षेत्र में लागू किया जा सकता है जहां एक प्रणाली (ब्लैक बॉक्स के बाहरी) की उपस्थिति के पहलुओं के बीच संबंधों में कुछ पूछताछ की जाती है, यह समझाने के लिए कोई प्रयास नहीं किया जाता है कि ये संबंध क्यों मौजूद हैं (ब्लैक बॉक्स का इंटीरियर). इस संदर्भ में न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत को ब्लैक बॉक्स सिद्धांत के रूप में वर्णित किया जा सकता है। विशेष रूप से, पूछताछ एक ऐसी प्रणाली पर केंद्रित है जिसकी कोई तत्काल स्पष्ट विशेषताएं नहीं हैं और इसलिए तत्काल अवलोकन से छिपे हुए विचार के लिए केवल कारक हैं। प्रेक्षक को प्रथम दृष्टया अज्ञानी माना जानकारी है क्योंकि उपलब्ध डेटा का अधिकांश भाग आंतरिक स्थिति में विकट: सहज जांच से दूर रखा जाता है। परिभाषा के ब्लैक बॉक्स तत्व को एक ऐसी प्रणाली द्वारा विशेषता के रूप में दिखाया गया है जहां देखने योग्य तत्व एक काल्पनिक बॉक्स में प्रवेश करते हैं, जिसमें अलग-अलग आउटपुट का एक सेट होता है, जो देखने योग्य भी होते हैं।

मानविकी में दत्तक ग्रहण
मन और व्यवहारवाद के दर्शन जैसे मानविकी में, ब्लैक बॉक्स सिद्धांत का एक उपयोग उपभोक्ता व्यवहार के विश्लेषण पर लागू होने पर विपणन जैसे क्षेत्रों में मनोवैज्ञानिक कारकों का वर्णन करना और समझना है।

ब्लैक बॉक्स सिद्धांत
ब्लैक बॉक्स सिद्धांत व्यावसायिक अध्ययन की तुलना में अनुप्रयोग में और भी व्यापक है:

कम्प्यूटिंग और गणित

 * कंप्यूटर प्रोग्रामिंग और सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग में, ब्लैक बॉक्स परीक्षण का उपयोग यह जांचने के लिए किया जाता है कि कुछ इनपुट दिए जाने पर प्रोग्राम का आउटपुट अपेक्षित है। ब्लैक बॉक्स शब्द का प्रयोग इसलिए किया जाता है क्योंकि क्रियान्वित किए जा रहे वास्तविक कार्यक्रम की जांच नहीं की जाती है।
 * सामान्य रूप से कम्प्यूटिंग में, एक ब्लैक बॉक्स प्रोग्राम वह होता है जहां उपयोगकर्ता आंतरिक कार्यप्रणाली को नहीं देख सकता है (शायद इसलिए कि यह एक बंद स्रोत प्रोग्राम है) या जिसका कोई साइड इफेक्ट नहीं है और जिसके कार्य की जांच की आवश्यकता नहीं है, एक नियमित उपयुक्त पुन: उपयोग के लिए।
 * इसके अलावा कंप्यूटिंग में, एक ब्लैक बॉक्स एक विक्रेता द्वारा उस विक्रेता के उत्पाद का उपयोग करने के उद्देश्य से प्रदान किए गए उपकरणों के एक टुकड़े को संदर्भित करता है। अक्सर ऐसा होता है कि विक्रेता इस उपकरण का रखरखाव और समर्थन करता है, और ब्लैक बॉक्स प्राप्त करने वाली कंपनी आमतौर पर हाथ से निकल जाती है।
 * गणितीय मॉडलिंग में, एक सीमित मामला।

विज्ञान और प्रौद्योगिकी

 * तंत्रिका नेटवर्किंग या अनुमानी एल्गोरिथ्म में (कंप्यूटर शब्द आमतौर पर 'लर्निंग' कंप्यूटर या 'एआई सिमुलेशन' का वर्णन करने के लिए उपयोग किया जाता है), एक ब्लैक बॉक्स का उपयोग प्रोग्राम वातावरण के लगातार बदलते खंड का वर्णन करने के लिए किया जाता है जिसे प्रोग्रामर द्वारा आसानी से जांचा नहीं जा सकता है। इसे व्हाइट बॉक्स (सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग) भी कहा जाता है, इस संदर्भ में कि प्रोग्राम कोड देखा जा सकता है, लेकिन कोड इतना जटिल है कि यह कार्यात्मक रूप से ब्लैक बॉक्स के बराबर है।
 * भौतिकी में, एक ब्लैक बॉक्स एक ऐसी प्रणाली है जिसकी आंतरिक संरचना अज्ञात है, या किसी विशेष उद्देश्य के लिए विचार करने की आवश्यकता नहीं है।
 * क्रिप्टोग्राफी में शून्य-ज्ञान प्रमाण प्रोटोकॉल जैसे क्रिप्टोग्राफिक प्रोटोकॉल के निष्पादन के माध्यम से एल्गोरिदम द्वारा प्राप्त ज्ञान की धारणा को पकड़ने के लिए। यदि प्रोटोकॉल के साथ बातचीत करते समय एल्गोरिदम का आउटपुट कुछ इनपुट दिए गए सिम्युलेटर से मेल खाता है, तो उसे केवल इनपुट जानने की आवश्यकता होती है।

अन्य अनुप्रयोग

 * दर्शन और मनोविज्ञान में, व्यवहारवाद का स्कूल मानव मन को एक ब्लैक बॉक्स के रूप में देखता है; देखें #अन्य सिद्धांत।

यह भी देखें

 * ब्लैक बॉक्स समूह


 * ब्लैकबॉक्सिंग
 * फ्लाइट रिकॉर्डर
 * ग्रे बॉक्स मॉडल
 * हिस्टैरिसीस
 * खुली प्रणाली:
 * ओपन सिस्टम (सिस्टम सिद्धांत) | (सामान्य) सिस्टम सिद्धांत में
 * थर्मोडायनामिक सिस्टम # ओपन सिस्टम
 * फीड फॉरवर्ड (नियंत्रण)#अवलोकन
 * मल्टी-एजेंट सिस्टम
 * भविष्यवाणी/पुनरावृत्ति
 * संबंधित सिद्धांत
 * ओरेकल मशीन
 * पैटर्न मान्यता
 * सिस्टम सिद्धांत
 * संकेत का प्रक्रमण
 * सिस्टम पहचान
 * प्रोत्साहन-प्रतिक्रिया मॉडल

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संदर्भ
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