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黑箱的意思、黑箱的詳細解釋

關鍵字:

黑箱的解釋

通常指某種結構複雜的電子元件或電子儀器設備,能夠對某個系統實行自動控制或自動記錄。因使用中可作為一個獨立的整體裝配或拆卸,其内部工作特性不須透露,所以叫黑箱。

詞語分解

專業解析

黑箱(hēi xiāng)是一個漢語複合詞,其含義隨語境演變,核心指代“内部機制不透明、無法直接觀測的系統或過程”。以下從詞典釋義、理論延伸及現代應用三個層面詳細解析:


一、詞典釋義與基本概念

根據《現代漢語詞典》(第七版),“黑箱”原指外部無法觀察内部結構的密閉箱體,引申為内部運作機制未知或不可見的系統。其核心特征包括:

  1. 輸入-輸出可見性:僅能通過外部輸入信號與輸出結果推斷内部狀态;
  2. 機制隱蔽性:内部結構、運作邏輯或決策過程對外部觀察者保密。

二、控制論與系統科學的理論延伸

在系統科學中,“黑箱理論”(Black Box Theory)由控制論創始人諾伯特·維納(Norbert Wiener)及錢學森等學者發展,定義為:

無需了解内部構造,僅通過分析系統對外部刺激的響應來研究其功能的方法。

例如:醫生通過症狀(輸出)和藥物試驗(輸入)診斷疾病,無需直接解剖人體(内部結構)。


三、現代泛化應用場景

  1. 技術領域

    • 人工智能:深度學習模型因參數複雜、決策路徑不透明被稱為“算法黑箱”;
    • 計算機安全:加密硬件模塊(如TPM芯片)通過物理封裝保障密鑰不可提取。
  2. 社會與管理領域

    • 行政決策:公衆對政策形成過程缺乏知情權時,批評其為“黑箱操作”;
    • 金融監管:衍生品交易因結構複雜化被指為“黑箱風險”(如2008年次貸危機)。

權威參考文獻

  1. 中國社會科學院語言研究所. 《現代漢語詞典》(第7版). 商務印書館, 2016.
  2. 錢學森, 宋健. 《工程控制論》(修訂版). 科學出版社, 1980.
  3. Goodfellow, I., et al. Deep Learning. MIT Press, 2016.
  4. 百度百科. “黑箱操作”詞條. https://baike.baidu.com/item/黑箱操作(注:百科類來源需結合學術文獻交叉驗證)

注:部分術語釋義綜合維基百科中文版“黑箱理論”條目(2023年修訂版),但以權威出版物為主要依據。

網絡擴展解釋

“黑箱”是一個跨學科概念,其核心含義在不同領域有共通性,以下是詳細解釋:

一、基本定義

在控制論中,黑箱指無法直接觀察内部結構或運行機制的系統。研究者隻能通過分析系統的輸入與輸出關系來推斷其功能,而無需了解内部細節。例如電子元件、自動控制設備常被視為黑箱。

二、關鍵特征

  1. 不可知性
    内部工作原理被封裝,外部無法直接觀測(如普通用戶使用計算機時,硬件和軟件的結合體即為黑箱)。
  2. 輸入-輸出關聯
    通過輸入信號與輸出結果的對應關系研究系統規律,例如軟件測試中的黑箱測試法。

三、應用領域

領域 應用場景
計算機科學 用戶無需了解芯片電路即可操作設備;軟件開發中的黑箱測試驗證功能是否符合預期
科學研究 通過觀測現象反推自然規律(如通過天體運動推測引力作用)
社會領域 比喻不透明的決策過程,如“黑箱操作”指缺乏公開透明的行政或商業行為

四、相關理論

黑箱理論強調通過外部行為推導系統功能,該方法在複雜系統研究中具有優勢,例如研究人腦認知機制時,可通過刺激-反應模式分析功能分區。

五、延伸概念

如需進一步了解黑箱測試方法或控制論中的具體案例分析,可參考和中的技術細節。

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