История «чёрных ящиков»

Как выглядит черный ящик самолета?

Действительно, «черный ящик» окрашен в ярко оранжевый цвет. Это в какой-то степени облегчает задачу по его поиску среди обломков самолета. Внутри ящика находится электронная начинка, а так же модуль памяти – который и является главным элементом (он хранит в себе всю информацию).

Около 10 лет назад, модуль памяти был громоздким. Причиной тому — особенности записи данных. В то время запись производили на перфоленты, магнитную пленку и даже на специальную магнитную проволоку. Оптимальной формой корпуса для таких записей являлся цилиндр.  В наши дни, принцип записи идентичен принципу работы самой обыкновенной флешки. На смену цилиндрической форме пришел параллелепипед. Представьте флешку, хранящуюся не в кармане брюк, а в бронированном ящике, и все станет понятно. 

Ну, раз это флешка, разумеется, ее можно подключить к компьютеру. Давайте посмотрим, что там записано. А записан на ней один из тысячи полетов (вы ведь поняли, что записывают абсолютно все полеты?). Ну, так вот, на экране компьютера в специальной программе выводятся различные графики. Самый верхний – это высота, чуть ниже – график параметров работы двигателей, еще ниже – запись разговора пилотов, и много чего еще.

Так как ящик, который мы рассматриваем, не был в авиакатастрофе, то компьютер без особого труда считал всю информацию. Но что будет, если этот ящик хорошенько «тряхануть»?  Нет, разбивать самолет ради эксперимента мы не будем, но испытание на прочность все, же устроим. 

В этом эксперименте нам будет помогать Валерий. Он мастер спорта по классическому ралли времен СССР. Мы прицепим ящик с помощи троса к автомобилю Валерия, а он постарается хорошенько разогнаться и выполнить маневр, при котором ящик со всей силы ударится о металлический ковш снегоуборочной машины. Поехали!

Черный ящик самолета фото

Автомобиль разгоняется до 100 км\час, и «летит» прямо на снегоуборочную машину. Уверенный поворот руля вправо, а затем влево, и наш ящик ударяется о металлическую преграду, и отлетает от нее на пару метров. Удар был настолько сильный, что на металлическом ковше осталась вмятина! Визуально ящик не пострадал, если не учитывать потертости. Теперь снова попробуем подключить самописец к компьютеру. И что мы видим? Никаких изменений, все работает, как и прежде! Все данные сохранились, даже после такого жесткого испытания. 

Эксперимент продолжается. На этот раз мы отправимся на крышу дома, высота которого порядка 100 метров, и сбросим ящик вниз. Недолгий полет, и вот ящик слегка отскакивает от твердого асфальта. На удивление крепкий прибор! После столкновения, на асфальте осталась ямка, а у самописца лишь слегка погнулся шлейф для соединения с компьютером. Теперь считывать данные будет сложнее. К простому компьютеру этот ящик уже не подключить, и его направляют к специалистам. Для мастеров своего дела испорченный шлейф – типичная ситуация. Автоматизированный станок извлекает из самописца карты памяти, которые вручную вставляют в считывающее устройство. 

А теперь представьте, что случается с черным ящиком во время катастрофы. Одна из колоссальных разрушительных сил – это огонь и высокая температура. И вот тогда ящик меняет свой оранжевый цвет на черный. По международным нормам, бортовой самописец должен выдерживать открытое пламя и температуру в 1000 градусов не менее часа. За счет чего можно добиться такой огнестойкости? Весь секрет в порошке, которым заполнено все пространство самописца. 

Для наглядности, проведем еще один эксперимент. Возьмем обыкновенное куриное яйцо, поместим его в контейнер, и заполним все пространство тем же порошком, что находится в черном ящике. Теперь отправляем контейнер в печь на открытый огонь. Температура 1100 градусов (кстати, это температура горения авиационного керосина). Через 20 минут достаем наш контейнер. И что вы думаете, стало с яйцом? Ничего! Оно осталось сырым. 

Главный принцип черного ящика – «Любой ценой сохранить записанные данные!». Если случилась катастрофа, специалисты с помощью этих данных восстановят каждый момент полета. Таким образом, будет ясно, что стало причиной сбоя работы авиа судна, а так же выяснят, правильно ли действовал экипаж в данной ситуации. В любом случае, будут сделаны выводы, которые помогут в будущем избежать подобных катастроф, и сохранят тысячи жизни.

История появления

Статистика авиационных происшествий начала свой отсвет вместе с началом эры воздушных полётов. Чем больше летательных аппаратов поднималось в воздух, тем больше жертв и инцидентов происходило. Повышение авиационной безопасности — вот без чего невозможно было дальнейшее развитие полётов. Бортовые самописцы стали добрыми помощниками в этом деле.

Предшественники приборов состояли из часового механизма с подачей бумаги. На длинной бумажной ленте перо с чернилами автоматически записывало показания приборов. Удобство было в том, что запись производилась постоянно, а пилоты могли не отвлекаться на это занятие. Такой способ, конечно, не был надёжным, и приносил пользу только при оценке состояния самолёта после успешного приземления. Авиакатастрофы чёрный ящик с чернильницей перенести не мог.

Авторы первого серьёзного бортового регистрационного устройства — Франсуа Юссено и Пауль Бодуэн. В 1939 году они представили первую модель БУР, работавшего по принципу светолучевого осциллографа. Безопасность гражданских и военных авиаперелётов значительно повысилась после 1967 года, когда самописцы внесли в список обязательных устройств на всех самолётах.

Бортовой самописец за время существования постоянно менялся, использовались разные способы записи данных о полёте. Передовые достижения науки каждого периода отражались на конструкции БУР. В разное время для записи параметров полёта применялись магнитные ленты и стальная проволока, перфокарты и другие технические приспособления. Современный самописец состоит из флеш-карты и микросхем, записывающих техническое состояние систем, действий экипажа и параметров за бортом.

Устройство черного ящика

Во время крушения самолет испытывает сильную нагрузку, которую можно сравнить с силой удара артиллерийского снаряда. Эта нагрузка приходится на всю конструкцию транспортного средства. Силу нагрузки на черный ящик можно сравнить со взрывом атомной бомбы. Основываясь на вышесказанном можно сделать вывод, что главной задачей инженеров стала разработка особого корпуса, который сможет выдержать экстремальную нагрузку. При разработке и сертификации данных устройств учитываются определенные стандарты. Требования к прочности первых устройств приравнивались к силе механического ускорения, равного тысяче «g». На сегодняшний день требования к этому показателю увеличились в три раза.

Для того чтобы снизить силу удара об земную поверхность, самописец изготавливается в виде цилиндра или шара. Для изготовления защитного корпуса используются титан и высокопрочные стальные сплавы

Рассматривая вопрос о том, из чего сделан черный ящик в самолете, необходимо обратить внимание на такой параметр, как факторы внешнего воздействия. Как правило, столкновение авиалайнера с землей сопровождается пожаром

Помимо этого, нужно учитывать, что самолет может упасть в море или океан. Это означает, что внешний корпус устройства должен выдерживать экстремальные температуры и давление. Именно поэтому конструкторы используют титан.

Современные регистраторы способны пролежать на дне моря более одного месяца и сохранить все записанные параметры. Внутри корпуса самописца установлены специальные платы, которые можно сравнить с жестким диском современного компьютера. Здесь следует отметить, что в некоторых самолетах до сих пор используются аналоги магнитофонов. Продолжение использования морально устаревших устройств объясняется тем, что они отвечают всем современным стандартам.

В корпус прибора вмонтировано несколько ультразвуковых маячков. Такие устройства используются для того, чтобы упростить поиск самописца, упавшего в воду. Радио и световые маяки позволяют упростить поиск регистратора в горах и скалистой местности. Каждое устройство отвечает всем современным стандартам качества. Для того чтобы обеспечить длительную работу маячков, используются специальные аккумуляторы.

Важно отметить, что сам аварийный маячок требуется лишь в случае крушения воздушного судна. Большинство лайнеров могут летать несколько десятков лет без единого происшествия

Для того, чтобы предупредить разрядку аккумуляторов, в корпус самописца встраивается специальный прибор, активирующий аккумуляторы после удара «ящика» об воду или землю.

В каждом лайнере устанавливается несколько экземпляров подобного оборудования. Такой подход объясняется соображениями безопасности. Как правило, ящик устанавливается в хвостовой части воздушного корабля. Выбор этой части лайнера далеко не случаен. Согласно статистическим данным, хвостовая часть лайнера практически не страдает в случае катастрофы. Эта часть конструкции остается целой даже в том случае, когда сам самолет разваливается на несколько частей.

Все бортовые самописцы изготавливаются по единому стандарту. На корпусе данного устройства размещается надпись «Самолетный регистратор». Чуть ниже размещается отметка, запрещающая вскрывать корпус устройства. Первые бортовые самописцы представляли собой закрытый железный короб, окрашенный в черный цвет. На сегодняшний день конструкторы используют яркие цвета для окраски короба, что значительно упрощает поиск устройства.

В самолете «черные ящики» располагаются, как правило, в хвостовой части фюзеляжа, которая статистически меньше и реже всего повреждается при авариях

Какую информацию фиксирует прибор

Компании, занимающиеся созданием воздушного транспорта, постоянно ведут работу над модернизацией рассматриваемого прибора. Первые регистраторы фиксировали лишь следующие параметры:

1. Текущую высоту и скорость.
2. Силу ускорения и выбранное направление.
3. Общую продолжительность полета.

Современный черный ящик самолета устроен таким образом, что способен считывать текущую скорость, скорость оборотов двигателя и уровень давления воздуха. Помимо этого, учитывается уровень расхода и количество оставшегося топлива. Все вышеперечисленные показатели, позволяют узнать причины крушения летного средства.

Для чего самолету нужен БУР?

Бортовой самописец – профессионалы называют его «бортовым устройством регистрации» (сокращено БУР) – это часть системы фиксации параметров работы транспортного средства, которая чаще всего применяется в авиации. Если говорить о самолетах, то на них записывается информацию о состоянии основных систем воздушного судна (давление топлива и масла, температура в камере сгорания, обороты двигателя и др.), навигационные данные (высота и скорость полета, курс), переговоры экипажа с диспетчерскими службами и внутри кабины.

Черный ящик самолета – это конечное устройство довольно сложной системы, в которую, кроме него, входит еще множество различных датчиков как внешних, так и внутренних. Современные авиалайнеры обычно оснащаются сразу несколькими черными ящиками: речевой – записывающий переговоры в кабине пилотов и параметрический – отвечающий за фиксацию основных показателей работы машины. Мы чаще всего слышим о бортовых самописцах после очередной воздушной катастрофы, но основная функция этих устройств несколько иная – повседневный контроль работы сложной авиационной техники и действий пилотов. Информация с БУРов снимается и анализируется после каждого полета.

Привет

Повторяю вопрос. Что такое черный ящик самолета?  Попробую пошутить и отвечу: ничего… И, строго говоря, ответ правильный. Потому что, во-первых, не черный, а, во-вторых часто даже и не ящик. Слушая какой-нибудь телевизионный репортаж о тяжелом летном происшествии, можно услышать что-то типа «ведутся поиски черных ящиков» . Что-то замысловатое и таинственное.

Аварийный регистратор полётных данных системы МСРП-12-96

На самом деле никакой тайны. На каждом современном летательном аппарате имеются технические средства объективного контроля – СОК. Обычно это бортовое устройство регистрации (БУР), которое фиксирует и сохраняет полетную информацию  и бортовой магнитофон (БМ), записывающий переговоры зкипажа. Вся эта информация используется для оценки действий экипажа во время выполнения полетного задания, для контроля и диагностики работы систем самолета и, в случае какого-либо летного происшествия, для помощи в поиске причин, приведших к этому происшествию. БУР – это комплекс электронных блоков и кабелей. Один из этих блоков обязательно является накопителем полетных данных. Вот этот самый накопитель и есть таинственный черный ящик самолета. Если говорят  о черных ящиках во множественном числе, то обычно  имеется ввиду еще накопитель бортового магнитофона. «Черный ящик» на самом деле окрашен в ярко оранжевый цвет. Делается это для того, чтобы в случае аварии и разрушения летательного аппарата он был визуально заметен. Для облегчения поисков в блоки даже часто встраиваются радиомаячки. Устанавливается накопитель чаще всего в хвостовой части самолета или даже в киле. Это сделано для того, чтобы по возможности избежать повреждений, ведь киль, например, часто при авариях остается малоповрежденным. Сам электронный блок обычно помещается в титановый бронекорпус, с использованием специальной термоизоляции, которая позволяет ему находиться при температуре  1100 градусов Цельсия 30-40 минут без внутренних повреждений.

пример цилиндрического накопителя данных

Оранжевая краска, кстати, тоже жаропрочная. Форма корпуса обычно цилиндрическая или шарообразная, если конечно это позволяет конструкция. Черный ящик самолета (вертолета) на самом деле очень полезный с практической точки зрения агрегат. А ведь еще не так давно летательные аппараты  строились без них. Во время Отечественной войны в Советском Союзе стали появляться самолеты на которых регистрировались по два-три параметра, Однако бурное  распространение БУР  началось в первой половине 60-х годов прошлого века в зарубежной  гражданской авиации. В СССР этим вопросом плотно занялись начиная с 1970 года после вступления в ИКАО. А произошло это потому, что по нормам ИКАО полет на международных линиях без средств объективного контроля запрещен. Первым государством законодательно закрепившим обязательность установки этой системы на все самолеты стала Австралия и именно австралийский ученый Дэвид Уоррен считается ее изобретателем.

Дэвид Уоррен, изобретатель “черного ящика”

Системы постоянно совершенствуются.  На старых  летатательных аппаратах  стояли  БУР, в которых параметры записывались чернилами по бумажной ленте. Понятно, какое тут могло быть качество и сохранность. Потом носителем информации стала фотопленка, а накопитель был по сути дела шлейфовым осциллографом. Сейчас в основном  используются магнитные накопители. Информация здесь записывается в цифровом виде, а носителем является магнитная лента или специальная проволока. Появляются уже и регистраторы нового поколения с твердотельным носителем информации. Это обеспечивает еще большую сохранность и качество. Растут также и возможности по количеству фиксируемых параметров. Если  система САРПП-12 могла регистрировать только 12 параметров, МСРП-64 соответственно 64, то ТЕСТЕР-У3 уже 256. Таким образом черный ящик самолета (а также вертолета и любого другого летательного аппарата) – это ярко-оранжевый часто цилиндрический или шарообразный агрегат. Служит вовсе не для сохранения тай ны, а как раз для ее раскрытия. Опять имеем несоответствие в

Да и ладно… В этой ситуации важно, чтобы этому ящику как можно реже приходилось выполнять свои аварийные задачи…

Фотографии кликабельны.

{lang: ‘ru’}

Есть ли альтернативы?

По-прежнему падают. Логично предположить, что «черные ящики» до сих пор не являются самыми надежными в мире устройствами, способными нарушить печальную статистику авиакатастроф. Есть ли альтернативы им?

На данный момент альтернативы «черным ящикам» не существует, но постоянно ведутся разработки по усовершенствованию самописцев. В ближайшее время планируется передавать все данные бортовых самописцев в режиме реального времени либо на спутник, либо службам на авиабазах.

В интервью журналу Newyorker Стив Абду , капитан Boeing 777 и партнер авиационной консалтинговой фирмы так прокомментировал перспективы таких изменений: «Отправка данных «черного ящика» в реальном времени  потребует дорогостоящую спутниковую связь, но можно отправлять её с четырех-пяти минутными интервалами. Тогда это снизит цену и повысит рентабельность применения технологии». С каждым днем количество спутников на орбите Земли увеличивается, поэтому сохранение данных полета на «удаленном» устройстве представляется наиболее вероятной альтернативой долгим поискам и кропотливой расшифровке данных.

Ссылки [ править ]

1. Хольцингер, Андреас; Пласс, Маркус; Хольцингер, Катарина; Крисан, Глория Серасела; Pintea, Camelia-M .; Паладе, Василе (3 августа 2017 г.). «Интерактивный подход к машинному обучению в стеклянной коробке для решения NP-сложных задач с участием человека в цикле». arXiv : .
2. Кауэр, Вильгельм; Theorie der linearen Wechselstromschaltungen , Vol. I , Akademische Verlags-Gesellschaft Becker und Erler, Лейпциг, 1941.
3. Кауэр, Эмиль; Матис, Вольфганг; и Паули, Райнер; «Жизнь и работа Вильгельма Кауэра ( 1900–1945 )», Труды четырнадцатого Международного симпозиума по математической теории сетей и систем (MTNS2000) , стр. 4, Перпиньян, июнь 2000 г. 19 сентября 2008 г.
4. Белевич, Витольд; «Краткое изложение истории теории схем», Proceedings of the IRE , vol 50 , Iss 5, pp. 848-855, май 1962 г.
5. ^ Эшби, У. Росс; Введение в кибернетику , Лондон: Chapman & Hall, 1956, глава 6: Черный ящик , стр. 86–117.
6. Винер, Норберт; Кибернетика: или управление и коммуникация у животных и машин , MIT Press, 1961, ISBN 0-262-73009-X , стр. Xi 
7. ^ Бунге, Марио; «Общая теория черного ящика», Philosophy of Science, Vol. 30, No. 4, 1963, pp. 346-358.
8. Гланвилл, Ранульф; «Черные ящики», Кибернетика и знание человека, 2009, стр. 153-167.
9. См. Например. британский стандарт BS 7925-2 (тестирование компонентов программного обеспечения) или его рабочий проект 2001 года,BCS SIGIST (группа специалистов Британского компьютерного общества по тестированию программного обеспечения), «Стандарт для тестирования компонентов программного обеспечения», рабочий проект 3.4, 27 апреля 2001 года.
10. Клара, Паркер. . Журналы Чикагского университета . Марио Бунге . Проверено 23 декабря 2020 года .
11. Фешбы, D (1979). «Что внутри черного ящика: тематическое исследование распределительной политики в программе Хилла-Бертона». Int J Health Serv . 9 (2): 313–39. DOI . PMID . S2CID .
12. 26 июня 2012 года в рамках программы Wayback Machine в рамках программы Advanced Diploma in Logistics and Management. Дата обращения 09.11.2011
13. Маркетинг Ричард Л. Сандхусен. Дата обращения 09.11.2011
14. Дата 11.09.2011
15. WE Duckworth, AE Gear и AG Lockett (1977), «Руководство по операционным исследованиям». DOI :
16. Байзер, Борис; Тестирование черного ящика: методы функционального тестирования программного обеспечения и систем , 1995, ISBN 0-471-12094-4 
17. «Разум как черный ящик: бихевиористский подход», стр. 85-88, в Friedenberg, Jay; и Сильверман, Гордон; Когнитивная наука: введение в изучение разума , Sage Publications, 2006.

Принцип действия и назначение

Бортовой самописец относится к системе объективного контроля летательного аппарата, собирающей сведения о действиях экипажа, состоянии материальной части, навигационные и иные данные.

К материальной части относятся:

• давление в гидросистемах и топлива в двигателе;
• температура газов в турбине;
• обороты двигателя;
• прочее.

Действия экипажа:

• выпуск и уборка взлетно-посадочной механизации;
• степень отклонения устройств управления;
• нажатия на боевую кнопку.

Навигация:

• курс;
• скорость и высота полета;
• прохождение приводов маяков.

Как правило, на воздушное судно монтируют несколько бортовых самописцев: речевой, который записывает переговоры экипажа, и параметрический – отвечает за запись параметров полета. Помимо этого, большинство современных авиалайнеров обладает двумя комплектами самописцев: эксплуатационный, не обладающий защитным корпусом и предназначенный для ведения контроля за работой системы и экипажем после полета; аварийный – находится в герметичном прочном корпусе. Запись данных может осуществляться на оптических (фотопленка) или магнитных (магнитная лента или металлическая проволока) носителях. На сегодняшний день все большую популярность набирает флэш-память.

Эксплуатационный регистратор не защищен и эксплуатируется при повседневном использовании воздушного судна. Считывание информации производит наземный персонал с накопителей системы контроля после полета. Считанная информация сначала расшифровывается, а затем анализируется с целью определения наличия возможных неправомерных, некорректных или недопустимых действий со стороны экипажа – не был ли превышен максимальный показатели крена или тангажа; не было ли превышение показателя перегрузки на посадке; не превысили ли время работы на форсажах или режимах; прочее. Кроме того, полученная информация позволяет следить за количеством выработанного ресурса ЛА и своевременно провести регламентные работы. Таким образом, снижается частота отказов и повышается надежность авиатехники и безопасность.

История черных ящиков

Датой создания первого бортового самописца – «ябедника» (так его называют в летных кругах), считается 1939 год. Это событие произошло во Франции. Самописец являлся многоканальным осциллографом, корпус которого был похож на ящик и имел черный цвет, откуда и произошло название «черный ящик». Его функцией было записывать скорость, высоту и другие основные параметры полета. Серийный выпуск бортовых самописцев начался в 1947 году. Несколько позже, в 1950-х годах, стали записывать с применением магнитной пленки и голосовые переговоры пилотов. Позднее речевой регистратор отделили от параметрического и поместили в кабину пилотов. А другой поставили в хвост самолета. Так как кабина подвержена большему разрушению, чем хвостовая часть самолета, в дальнейшем и речевой регистратор перенесли в хвост. Для защиты регистраторов использовали асбест. Оснащать в обязательном порядке черными ящиками самолеты, используемые для пассажирских перевозок, стали в Австралии в 1960 году. Через некоторое время и другие страны последовали этому примеру. Теперь бортовой самописец является обязательным устройством на борту самолета. С его помощью устанавливают причину катастрофы, выясняют все обстоятельства трагедии. Это в дальнейшем способствует предотвращению новых несчастных случаев.

История появления бортового самописца

С увеличением числа самолетов в период бурного развития гражданской авиации стало происходить больше крушений. Чтобы выявить причины аварий и усовершенствовать новые модели самолетов, в 1939 году французские конструкторы разработали аппарат, представляющий собой светолучевой осциллограф, который фиксировал изменения параметров на пленку за счет отклонения световых лучей.

Осциллограф был защищен черным прямоугольным корпусом, благодаря которому и появилось сохранившееся до сегодняшнего дня название. Первые приборы выглядели именно так, как представляют себе черные ящики люди, далекие от авиации – поэтому их и стали так называть.

Первые черные ящики были оснащены самописцами с бумажной лентой, которая подавалась за счет работы часового механизма. Со временем им на смену пришли фотоосциллографы, а через несколько лет их заменили магнитофоны и магнитные ленты.

Что находится в черном ящике самолета?

Сегодня запись показателей и переговоров ведется при помощи микросхем. Электронные платы устройства зафиксированы на специальных амортизаторах для дополнительной защиты. Сама плата схожа по свойствам и характеристикам с привычным флеш-накопителем.

Для облегчения поиска под водой черные ящики оснащают ультразвуковыми маяками. Если самолет упал в горах, для поиска самописцев применяют радиомаяки, предустановленные в них. Работу маяков обеспечивают встроенные аккумуляторы, которые активируются после удара.

Чтобы обеспечить сохранность черного ящика во время катастрофы, он сделан из защитного корпуса, который производят из титана или стали повышенной прочности. Кроме удара, по силе сравнимого со взрывом артиллерийского снаряда, черный ящик должен выдержать получасовое нахождение в огне и нахождение в воде на глубине до 6 км в течение месяца.

Сколько черных ящиков в самолете?

Выпускают две разновидности самописцев:

• эксплуатационные
• аварийные

Первый тип делают для контроля действий экипажа наземными специалистами, поэтому для удобства их устанавливают в кабине пилотов. Корпуса таких приборов не из титана, так что при аварии они часто повреждаются.

Аварийный самописец имеет более надежную защиту, которая обеспечивает его сохранности при аварии. Именно он становится источником информации для выявления причин крушения самолета. Соответственно, внутри каждого воздушного судна есть как минимум два бортовых самописца.

Как расшифровывается черный ящик в самолете?

Информацию, записанную на магнитной ленте (устаревшие версии черных ящиков, которые пока еще эксплуатируются на некоторых моделях самолетов) или флешке расшифровывают при помощи специального программного обеспечения на компьютере.

С учетом полученных данных специалисты моделируют развитие событий на тренажере или в виртуальной программе. Есть и еще один способ моделирования поведения самолета – при помощи двухмерных графиков.

Расшифровка требуется лишь в случае повреждения магнитной ленты в результате аварии. Есть два способа:

• Для получения данных эксперты восстанавливают информацию посредством нанесения на ленту капельно-коллоидного раствора ферромагнитного порошка, который со временем проседает и выдает графическое изображение магнитной записи.
• Расшифровать данные на ленте можно и при помощи магнитооптической визуализации, если пленка сохранила достаточный уровень намагниченности.

Итак, теперь вы знаете, что представляет из себя бортовой самописец. За появление новейших безопасных авиалайнеров мы должны благодарны не только инженерам-конструкторам, но и черным ящикам, которые помогли выявить недоработки предыдущих моделей и снизить частотность авиакатастроф.

Теория систем [ править ]

Теория открытых систем является основой теории черного ящика . Оба они сосредоточены на входных и выходных потоках, представляя обмены с окружением.

В теории систем , то черный ящик есть абстракция , представляющая класс конкретной открытой системы , которая может рассматриваться исключительно с точки зрения его стимулов входов и выходов реакций :

Понимание черного ящика на основе «принципа объяснения», по гипотезе о наличии причинно — следственной связи между входом и выходом . Этот принцип гласит, что вход и выход различны, что система имеет наблюдаемые (и связанные) входы и выходы и что система является черной для наблюдателя (не открывается).

Запись наблюдаемых состояний

Наблюдатель проводит наблюдения за течением времени. Все наблюдения входов и выходов черного ящика могут быть записаны в таблицу, в которой в каждый период времени записываются состояния различных частей ящика , входов и выходов. Таким образом, используя пример Эшби , исследование коробки, упавшей с летающей тарелки, может привести к следующему протоколу:

Таким образом, каждая система, по сути, исследуется с помощью набора длинных протоколов, растянутых во времени, показывающих последовательность состояний входа и выхода. Из этого следует фундаментальный вывод, что все знания, которые можно получить из Черного ящика (о заданных входных и выходных данных), являются такими, которые могут быть получены путем перекодирования протокола ( таблицы наблюдений ); все это и не более того.

Если наблюдатель также контролирует ввод, расследование превращается в эксперимент (иллюстрация), и гипотезы о причине и следствии могут быть проверены напрямую.

Когда экспериментатор также мотивирован управлять ящиком, в отношениях ящик / наблюдатель возникает активная обратная связь, продвигающая то, что в теории управления называется архитектурой с прямой связью .

Моделирование

Процесс моделирования — это построение прогнозной математической модели с использованием существующих исторических данных (таблицы наблюдений).

Тестирование модели черного ящика

Разработанная модель черного ящика является проверенной моделью, когда методы тестирования черного ящика гарантируют, что она основана исключительно на элементах.

При тестировании на истории при тестировании модели черного ящика всегда используются несвоевременные данные. Данные должны быть записаны до того, как они будут извлечены для входов черного ящика.