3.1.3 Wie wird die Black Box Methode angewandt?

Beim Beispiel der Suchmaschine haben wir eine Situation, über die wir Kenntnisse haben (durch Freunde, Bücher, Texte im Internet etc.). Diese Kenntnisse haben uns ein Modell geliefert, das erfolgreich implementiert werden kann, um Suchmaschinen zu benutzen

Was aber, falls es kein solches vorfabriziertes Modell gibt? In diesem Fall wird es notwendig, eines zu bauen. Dazu ist Folgendes erforderlich:

  • eine Beschreibung, wie die Inputs zu Outputs transformiert werden, oder
  • die Schaffung eines detaillierten Modells, wobei man wissen muss, wie das Objekt gebaut ist.

Zum Bau dieses Modells ist es notwendig, die Antworten unseres Objekts auf bestimmte Inputs zu finden. Das heißt, wir müssen einen bestimmten Input liefern, uns den Output betrachten, weiteren Input liefern, erneut den Output betrachten, weiteren Input liefern, ...

Wie man erkennen kann, gibt es eine unendliche Zahl unterschiedlicher Inputs. Wenn also die Zahl der Inputs wächst, gibt es ein Problem der Kombination der Inputs und des anschließenden Betrachtens des Ergebnisses. Wie löst man nun dieses Problem? Dazu bedarf es einer Teststrategie.

Was ist das Ziel des Tests der Black Box?
Ziel ist es, ein System so zu beschreiben, dass wir es einsetzen können, ohne zu wissen, wie es funktioniert.

Ein Problem aus der Schule
Ein Beispiel: Ein Lehrer stellt seinen Schülern ein mathematisches Quiz. Er weiß, dass:

  • die Schüler die ganzen Zahlen bis 100 kennen,
  • sie nur die positiven Zahlen kennen und
  • dass sie gerade gelernt haben, innerhalb dieses Zahlenbereichs zu addieren und zu subtrahieren.

1.    32+66=?
2.    65-22=?
3.    43-67=?
4.    88+90=?

Offensichtlich wird es hier ein Problem geben für die Kinder. Die meisten werden wahrscheinlich die Lösungen der beiden ersten Aufgaben finden, aber natürlich wird es Ausnahmen geben.1

Was ist mit den Fragen drei und vier?
Diese Gleichungen passen nicht in den Wissensrahmen der Schüler. Ihre Ergebnisse liegen außerhalb des Erfahrungsbereichs der Schüler.

Welche Art Ergebnisse bekommen wir für die Fragen 3 und 4?

Die Antwort ist einfach: zufällige Ergebnisse. Die Schüler folgen ihren eigenen Analysemethoden, um einen Output zu produzieren. Solange das Problem unbekannt ist oder den Schülern unkorrekt präsentiert wird, sollte der Lehrer keine sinnvollen Antworten von ihnen erwarten. Dieses Beispiel führt zu der Schlussfolgerung, dass wir den Wertebereich der Inputs kennen müssen, innerhalb dessen unsere Black Box sich korrekt verhält, und wir müssen den Wertebereich kennen, innerhalb dessen sie das nicht tut.

Was ist mit der Umgebung?
Die Ergebnisse des Tests werden abhängen von der gegebenen Zeit, vom Klassenraum, persönlichem Befinden etc., doch solange die Schüler zusammen sind und für alle Schüler dieselben Bedingungen gelten, dürfen wir annehmen, dass diese Faktoren die Schüler alle in derselben Weise beeinflussen und wir können annehmen – und nur annehmen – dass die Unterschiede der Testergebnisse ausschließlich auf die „Black Boxes“ der Schüler zurück zu führen sind.
Kehren wir nun zurück zu den Strategien, wie man die Black Box Methode im Detail anwendet.


1 http://de.wikipedia.org/wiki/Carl_Friedrich_Gau%C3%9F - read the story of the young Carl at school during maths hours