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[[Datei:Blackbox3D.png|mini|Schema einer Black Box]]
Als '''Black Box''' bezeichnet man in [[Kybernetik]] und [[Systemtheorie]] ein (möglicherweise sehr [[Komplexität|komplexes]]) [[System]], von welchem im gegebenen Zusammenhang nur das äußere Verhalten betrachtet werden soll. Die innere Struktur mag bekannt sein; solche Kenntnis darf aber nicht benutzt werden (etwa weil ein Nachfolgemodell innen anders gebaut sein darf). Man beschränkt sich bei der Untersuchung und Beschreibung auf die [[Messung]] der [[EVA-Prinzip|Input-Output-Beziehungen (EVA-Prinzip)]].

Das Gegenteil einer Black Box wird meistens als ''[[White-Box-Test|White Box]]'' ([[Englische Sprache|engl.]] ''weiße Kiste'') bezeichnet; die metaphorisch konsistenteren Begriffe ''Glass Box'' und ''Clear Box'' ({{enS|Glaskiste}} bzw. ''durchsichtige Kiste'') sind synonym, werden aber seltener verwendet.

== Wortherkunft ==
Der Begriff ''Black Box'' ([[Englische Sprache|engl.]] ''schwarze Kiste'') wurde früh in der [[militär]]ischen [[Fernmeldetechnik]] verwendet und bezeichnete dort erbeutetes Feindgerät, das wegen der möglicherweise darin enthaltenen Sprengladung nicht geöffnet werden durfte. Andere Wortherkünfte wurden vorgeschlagen.<ref>{{Literatur |Autor=Eckhard Geitz, Christian Vater, Silke Zimmer-Merkle |Hrsg=Eckhard Geitz, Christian Vater, Silke Zimmer-Merkle |Titel=Black Boxes. Bausteine und Werkzeuge zu ihrer Analyse. Einleitung |Sammelwerk=Black Boxes – Versiegelungskontexte und Öffnungsversuche. Interdisziplinäre Perspektiven |Reihe=Materiale Textkulturen |BandReihe=31 |Verlag=De Gruyter |Ort=Berlin u. a. |Datum=2020 |ISBN=978-3-11-069979-1 |Seiten=3-18 |DOI=10.1515/9783110701319}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Christian Vater |Hrsg=Eckhard Geitz, Christian Vater, Silke Zimmer-Merkle |Titel=Turings Maschine und Blacks Box – Mechanische Intelligenz nach dem Feedback |Sammelwerk=Black Boxes – Versiegelungskontexte und Öffnungsversuche. Interdisziplinäre Perspektiven |Reihe=Materiale Textkulturen |BandReihe=31 |Verlag=De Gruyter |Ort=Berlin u. a. |Datum=2020 |ISBN=978-3-11-069979-1 |Seiten=323–350 |DOI=10.1515/9783110701319}}</ref>

== Übersicht ==
Allgemein ist eine Black Box ein Objekt, dessen innerer Aufbau und innere Funktionsweise unbekannt sind oder als nicht von Bedeutung erachtet werden. Von Interesse ist vielmehr nur das Verhalten der ''Black Box'', die über definierte [[Schnittstelle]]n eine bestimmte Funktionalität sicherstellt. Die Motivation bei der Verwendung des Begriffs tendiert zu ''das Innere interessiert (jetzt) nicht'', auch wenn er manchmal im Sinn von ''wir wissen es (sowieso) nicht'' verwendet wird. Diese Herangehensweise wird oft verwendet, um die [[Komplexität]] des Beobachtungsgegenstandes zu reduzieren. Das bewusste Weglassen von detaillierterer [[Information]] (Tiefeninformation) wird auch als ''Geheimnisprinzip'' bezeichnet. Der Systembearbeiter erhält dadurch einen energetischen Vorteil, den er für andere (theoretische und praktische) Belange verwenden kann.
{{Zitat
|Text=''The only conceivable way of unveiling a black box, is to play with it''
|Sprache=en
|Autor=[[René Thom]]
|Übersetzung=Der einzig denkbare Weg, um das Innere einer Black Box aufzudecken, ist, damit zu spielen.
|ref=<ref>Rene Thom: ''Mathematical Models of Morphogenesis.'' Ellis Horwood, Chichester 1984, ISBN 0-13-561515-1, S. 298.</ref>}}

In der [[Systemtheorie]] wird die Black-Box-Betrachtungsweise methodisch eingesetzt, indem zur [[Input-Output-Analyse|Analyse]] des Systemverhaltens lediglich die Beziehung zwischen [[Reiz]] bzw. Input und [[actio und reactio|Reaktion]] bzw. Output analysiert wird. [[Kausalität]] ist dabei nicht vorausgesetzt, sondern eine vereinfachende Annahme. Idealerweise erlaubt die mathematische Beschreibung dieser Beziehungen Rückschlüsse auf das Substrat und die Art der Verschaltungen der [[Signal]]e innerhalb des Systems.

== Anwendung ==
[[Datei:Linux kernel INPUT OUPUT evdev gem USB framebuffer.svg|mini|200px|Beispiel: Die umfangreichen [[Integrierter Schaltkreis|ICs]] werden als Black Box dargestellt, es wird nur die Ein- und Ausgabe betrachtet.]]

Typische Form des Black-Box-Modells ist die [[Modularisierung]].
Erfolgreich angewendet wird diese Methode bei [[Elektronische Schaltung|elektronischen Schaltkreisen]], [[Neuronales Netz|neuronalen Systemen]] oder [[Nervenzelle|Einzelneuronen]]. Als Eingangsreize werden analytisch leicht analysierbare [[Signal]]formen wie z. B. [[sinusoidal]]e Signale gewählt. Als Zwischenstadium der Analyse werden sogenannte [[Ersatzschaltbild]]er konstruiert, in denen verschiedene [[Filter (Elektrotechnik)|elektronische Filter]] dem Systemverhalten entsprechend miteinander verschaltet werden. Daneben findet die Methode in zahlreichen numerisch-mathematischen Verfahren Anwendung.

[[Datenkapselung (Programmierung)|Datenkapselung in der Programmierung]] und der [[Black-Box-Test]] sind Methoden der [[Softwareentwicklung]].

Aus Sicht der organisatorischen Verantwortlichkeit wird von einer Black Box gesprochen, um etwa zu verdeutlichen, dass ein Wartungstechniker für gewisse innere Funktion eines Bauteils nicht zuständig ist – im Falle des Versagens soll es nur im Ganzen ausgetauscht werden.

Bei der Modellierung eines [[Mathematisches Modell|mathematischen Modells]] wird von einer Black Box gesprochen, wenn nicht das innere Verhalten eines Systems bei der Modellierung berücksichtigt werden soll, sondern lediglich die Reaktion eines Systems in einer mathematischen Formel beschrieben wird.

== Siehe auch ==
* [[Black Box (Psychologie)]]

== Literatur ==
* Rene Thom: ''Mathematical Models of Morphogenesis.'' Ellis Horwood, Chichester 1984, ISBN 0-13-561515-1.
* Niklas Luhmann: ''Soziale Systeme. Grundriss einer allgemeinen Theorie.'' 12. Aufl. Suhrkamp, Frankfurt am Main 2006, ISBN 3-518-28266-2.
* Eckhard Geitz, [[Christian Vater (Philosoph)|Christian Vater]], Silke Zimmer-Merkle: ''Black Boxes. Bausteine und Werkzeuge zu ihrer Analyse. Einleitung.'' In: Dieselben (Herausgeber): ''Black Boxes – Versiegelungskontexte und Öffnungsversuche. Interdisziplinäre Perspektiven'' (= ''Materiale Textkulturen.'' Band 31). De Gruyter, Berlin u. a. 2020, ISBN 978-3-11-069979-1, S. 3–18, [[doi:10.1515/9783110701319]] ([https://www.degruyter.com/view/title/578717 OpenAccess])

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Systemtheorie]]

Black Box (Systemtheorie) - Versionsgeschichte

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