什么是黑箱方法
4、黑箱方法
0
电阻相同 电阻相同 定值电阻10千
欧
0
电阻较大 电阻无穷大 定值电阻、二极管
2、黑箱方法应用
A
1B C
B
A
C
A B2
C
B
A
C
A
3B C
A
B
C
多用电表探测黑箱元件
用欧姆档测电阻
正反阻值 差异 非常
小
定值电阻
正反 接电 阻值 均无 穷大 或0
断路或短路
2、黑箱方法应用
结论1：对电路的集成是一个黑箱化的过程，是一种简化电路的方法 结论2：黑箱不仅是个待解决的问题，更是一种简化复杂问题的思想
3、黑箱思想
3、黑箱思想
思考：
在一个封闭的房间里,小明将通电的冰箱门打开,一 段时间后,室内温度将如何变化?
电流
ΔQ
电流
总结：
认识黑 箱方法
探究勇气
运用黑 箱方法
研究手段
体会黑 箱思想
AB AC BC
0
电阻相同 电阻相同 定值电阻3770欧
0
电阻相同 电阻相同 定值电阻3300欧
0
电阻相同 电阻相同 定值电阻470欧
2、黑箱方法应用
A
1B C
B
A
C
A B2
C
B
A
C
A
3B C
A
B
C
2、黑箱方法应用
接线柱
电压
电子元器件
正接
反接
可能的元件
AB AC BC
0
电阻很小 电阻无穷大
二极管
欧姆表的使用步骤
①机械调0（左侧0）: 用螺丝刀进行机械调0. ②选挡: 测电阻时选择合适的倍率.以使指针指在中央1/3刻 度范围 ,如估计值为200Ω就应该选×10的倍率. ③电阻调0（右侧0）: 用（电阻）调0旋钮进行调0（表笔 直接接触，指针指右侧0刻度）. ④测量: 将红黑表笔接被测电阻两端进行测量. ⑤读数: 将指针示数乘以倍率得测量值. ⑥结束：将选择开关调至 off 档或交流电压最高档位置.
黑箱·黑箱方法的科学基础·黑箱求解
对 一个确定系统来说 以 已
知输入 及其相应 的拍 出 可 以判 别它 的功能或 行为 构 想出它的 至少是与 它通融 的组织和结 构 达到对 黑箱的了解和 控制
,
. , 。 、
模 拟求解 对 于 某类无 法接近或 不复存在 的黑箱 彼 时彼地 已无 可奈 何 不妨顺 应 其态 以 条 件相 类 环境相 似 功 能相 同为前 提 塑 造一个 替身 或营建一个模 型 然后通 过研 究人为 的替 身或 模 型 解开黑箱奥秘
,
治病 计算机 计算 雷达操 纵 我 们无一不是 将 它 们作为黑箱来处理 的 就是探求黑箱 内幕 我 们也多有使用
。 。
如常常根据上下文 的意义来揣
, 、
乱 但 总 体 原理 和深 层 规律 总 是 那 么 简洁 明 了
。
,
,
测生词 的意 思 , 通过 一 些物理手段 来识别写字 人的年龄段 , 通过 对人的表悄 体态 的观察来辨 别一个人深层 的心理活动等
习 我 们完全 可 以 让黑 箱 思 维从 下意识和 经验
的层次上升为理性 的 自 觉行 为
、 、 ,
。
如果我 们从万
、
其实 黑箱方法 不仅科学 可行 而 且 有 比 分解方法更具优点 的地方 如果我们仅靠分解
, , , , ,
,
、
,
物所遵 循的相关性 统一性 因果性 简单性 等 准则 出发 则 完全可 以使黑箱 思 维成为一 种科 学的认识 思 维
, . , 、 、 , , , , ,
统一性 告诉 我们 事物 总是 呈系统形 式存 在 于 和谐 乏 中 同结构 的事物功能相类 功能相 同的事物结构相类 家米 切尔
38
。
黑箱方法的例子
黑箱方法的例子
黑箱方法是一种软件测试方法，它是一种测试方法，该方法不需要了解软件内部结构和实现细节，只需要输入测试数据和观察输出结果。
黑箱方法的主要目的是验证软件功能是否符合需求，而不关心软件的内部逻辑和实现方式。
在实际应用中，黑箱方法有许多不同的技术和工具，下面我们将介绍一些黑箱方法的例子。
首先，我们来看一个简单的例子，假设我们要测试一个简单的计算器软件。
使用黑箱方法，我们只需要输入一系列的计算数据，例如加法、减法、乘法和除法，然后观察软件的输出结果是否符合预期。
在这个例子中，我们不需要了解软件内部是如何实现这些计算功能的，我们只需要关注输入和输出的正确性。
另一个例子是测试一个网站的登录功能。
使用黑箱方法，我们可以输入不同的用户名和密码组合，然后观察系统是否能够成功登录。
在这个例子中，我们不需要知道网站的后台数据库是如何验证用户身份的，我们只需要验证输入的用户名和密码是否能够成功登录系统。
除了上面的例子，黑箱方法还可以应用于测试各种软件系统的
功能模块，例如文件管理、用户权限、数据输入和输出等。
在实际
应用中，黑箱方法通常结合其他测试方法一起使用，例如白盒测试、灰盒测试等，以确保软件系统的质量和稳定性。
总之，黑箱方法是一种简单而有效的软件测试方法，它不需要
了解软件内部的实现细节，只需要关注输入和输出的正确性。
在实
际应用中，黑箱方法可以帮助软件测试人员快速有效地验证软件功
能是否符合需求，从而提高软件系统的质量和可靠性。
希望以上例
子能够帮助您更好地理解和应用黑箱方法。
黑箱方法--又称“黑箱系统辨识法”
⿊箱⽅法--⼜称“⿊箱系统辨识法”⿊箱⽅法标签: 暂⽆标签顶[0] 分享到发表评论(0) 编辑词条⿊箱⽅法，⼜称“⿊箱系统辨识法”，是通过考察系统的输⼊、输出及其动态过程，来定量或定性地认识系统的功能特性、⾏为⽅式，以及探索其内部结构和机理的⼀种控制论认识⽅法。
⿊箱⽅法注重整体和功能，兼有抽象⽅法和模型⽅法的特征。
⿊箱⽅法 - 简介⿊箱⽰意图⿊箱亦称“⿊盒”、“⿊匣”、“闭盒”。
它是控制论中的⼀个概念，指内部构造还不清楚，由于条件的限制，只能通过外部观测和试验去认识其功能和特性的系统。
例如⼈的⼤脑、地球、密封的仪器等，都可以看作是⿊箱。
⼈们把外部对⿊箱的影响称为⿊箱的输⼊，把⿊箱对外部的反应称为⿊箱的输出。
研究⿊箱主要有两种⽅法：第⼀种⽅法就是通过⼀定的⼿段进⼊研究对象的内部，直接观察其内部结构，直接控制它的内部运动。
⿊箱⽅法通常指第⼆种⽅法，也称“⿊箱系统辨认法”，就是通过对事物系统外部进⾏观测试验来找出输⼊和输出关系，并由此来研究事物的整体功能和特性或探索其内部结构和机理的⼀种特殊⽅法。
这个⽅法在运⽤过程中通常采⽤两个主要的⼿段：输⼊和输出。
⼈们把从外部对⿊箱进⾏影响称为⿊箱的输⼊，把⿊箱对外部输⼊的反应称为⿊箱的输出。
[1]⿊箱⽅法 - 历史⿊箱⽅法可以说古已有之，例如中国的中医看病，通常是通过“望、闻、问、切”等外部观测来诊断病情，并不进⾏开⼑解剖，这就是典型的⿊箱⽅法。
作为⼀种现代的科学⽅法，是从20世纪50年代开始的。
1956年，艾什⽐在他所写的《控制论等论》中对⿊箱⽅法作了⽐较系统的阐述。
⾸先他明确了什么是⿊箱问题。
他认为；“⿊箱问题是在电机⼯程中出现的。
给电机师⼀个密封箱，上⾯有些输⼊接头、可以随意通上多少电压、电击或任何别的⼲扰；此外有些输出接头，可以借此作他所能作的观察。
”艾什⽐进⼀步指出，“⿊箱问题在各门科学中都是普遍存在的。
在神经⽣理学中，⼈们通过观察对动物的刺激和反应来推断其内部神经结构；在⽇常⽣活中⿊箱也普遍的存在。
科学思维方法论复习题
科学思维方法论复习题科学思维方法论复习题一、名词解释：1、科学：就是如实反映自然界、社会、思维三大领域客观事物固有规律的知识体系。
2、比较：是确定对象之间同异关系的一种逻辑思维方法。
3、归纳法：是从个别，经过分析、比较，上升为一般的逻辑思维方法。
4、转换法：就是当原有的理论已经无法说明大量的新事实时，科学家就不得不放弃原有的理论，变更理论框架，是新事实得到解释的过程。
简言之，转换就是旧理论向新理论转变的方式。
5、黑箱方法：通过观测外部输入黑箱的信息和黑箱输出的信息的变化关系，来探索黑箱的内部构造和机理的方法。
“黑箱”指内部构造和机理不能直接观察的事物或系，只能依据对其外部观测和试验的结果，来认识其功能和特性。
6、外推法：用现有的知识以扩大到该领域以外的未知领域的思维操作活动。
7、分析方法：是把客观事物的整体分解为各个部分、方面、要素，以便逐个加以研究的思维方法。
8、假说：假说是科学假说的简称，是指根据一直的科学事实和科学原理对所研究的自然科学现象及其规律性提出的一种假定性的推测和说明，是科学思维的一种重要形式和方法。
9、科学问题：科学问题是科技人员在科技研究和科学思维过程中，在一定的已知背景知识条件下，想要达到而未能达到的科技认知的范畴；是科学认识主体对科学认识客体的已知背景知识和未知内容之间的差距的主观反应。
10、演绎法：是由一般到个别的方法，即由该类事物都具有的一般属性、关系来推断该类事物中个别事物所具有的属性、关系的逻辑思维方法。
11、模型化方法：是运用模型去模拟原形的各种特征的方法，它具有间接性、抽象性特征。
12、猜想：是指依据一定的经验事实去推测解释这一事实的原理，并进而提出一定的假说的思维方法。
13、课题：是科学认识主体在科技认知过程中所选定的某一个或某几个狭义的科学问题，或者说是科学认识主体某一个或某几个狭义科学问题而提出的任务。
14、定量分析：是为了确定研究对象的各种成分的数量的分析。
浅论黑箱方法
浅论黑箱方法1956年，艾什比在其著作《控制论导论》中对黑箱方法作了精辟的阐述。
所谓“黑箱”是一种系统，黑箱方法即为通过对事物系统外部进行观测试验来找出输入和输出关系，并由此来研究事物的整体功能和特性或探索其内部结构和机理的一种特殊方法。
我们把外部对黑箱的影响称为黑箱的输入，把黑箱对外部的反应称为黑箱的输出。
黑箱方法的理论基础在于：自然界中没有孤立的事物，任何事物间都是相互联系，相互作用的。
所以，即使人们不清楚“黑箱”的内部结构，仅注意到它对于信息刺激做出的反应，注意到它的输入—输出关系，就可对其做出研究。
黑箱无处不在，例如人的大脑、地球、密封的仪器等，都可以看作是黑箱。
黑箱理论在许多领域的科研实践中也已被普遍运用, 如地质、环境、工程、商业、中医等。
日常生活中也常见其身影，例如，人们猜测好友送的礼物，可能会先观察包装是否精美，大小如何，然后再掂掂重量大小，（以上动作皆为输入）从而判断是毛绒玩具还是玻璃瓷器（输出）。
中医也是如此，通过“望、闻、问、切”等外部观测来诊断病情，并需要直接对病患开刀解剖。
黑箱方法都不需要或者不能够打开“黑箱”，可以说是用试探或委婉的方式曲线救国。
对于黑箱的研究人们一般从三个层次进行。
首先是观察、辨识或者建构黑箱，这主要是发现某个过程中或者某个环节出现的盲点，因为不了解因此转而通过研究其外围条件来探索盲点内部，即把盲点视为黑箱。
第二是在确立黑箱之后，通过有意识的改变输入和观察输出来研究黑箱的各种可能的变化，进而初步总结黑箱的功能。
第三则是在掌握了大量的输入输出数据之后，建立模型，以数学模型为主但也不限于数学模型，来探究黑箱的内部结构。
作为控制论最重要的方法之一，黑箱方法起着很大的作用：一、黑箱方法的应用, 扩大了认识领域和客体范围。
基于社会化的原因，人类从小接受社会教化，接受大多数人制定的标准，以此来获得认同感，因此评判善恶美丑对错的标准是由社会制定的，只有被社会所认知，进入人类实践活动领域的事物才能成为客体。
科学思维的四种方法
科学思维的四种方法科学思维的方式1、黑箱方法所谓黑箱方法，就是把研究对象视为“黑箱”(由于种种条件的限制，无法从外部或无法打开来直接探察其内部的奥秘，如人的大脑、人口系统、原子结构、密封的仪器等，都可看作“黑箱”) ，通过观察外界向“黑箱”输入的信息和从“黑箱”输出的信息，来研究“黑箱”内部状态、结构和机理，从而揭示研究对象的特点和规律的一种科学方法这种方法实际上是一种察其“表”而知其底的方法。
由于黑箱方法不需要打开研究对象，只需通过外部观察、试验，就可了解研究对象的内部情况和变化，同时，它是从事物的整体功能着眼，不考虑事物的内部细节，所以它有着广泛的应用价值。
运用黑箱方法整体地、活体地研究高度组织和活动性的生命系统，具有独特的优越性，可以在不干涉生命正常活动的条件下研究生命系统的活动规律如在探讨脑功能的本质的过程中，科学家常用黑箱方法。
2、观察渗透理论科学实验证明，人的头脑在认识事物之前，并不是空无一物的“白板”，而是已经存在着某种东西了。
这就是已有的知识储备、理论框架、价值观念等。
它们对观察者的观察范围和思考偏向作了预先的规定。
对于创造者个人来说，观念的转变或理论背景的转换，就意味着种新创意的产生。
RNAS 的发现即是一个著名的例证，它告诉我们，一旦观察者的理论思想观念发生了转换，就会使他的视野发生深刻的、戏剧性的变化，就能观察到从前“视而不见”、“充耳不闻”的东西。
这就要求观察者具备良好的知识结构，不能囿于传统的思想观念，善于改变因一定理论的框架、范式而习惯形成的固定思路和先人为主的做法，从而有助于新创意的产生。
3、假说方法所谓假说，就是以一定的科学事实和科学原理为依据的、关于未知事物及其规律性所作出的一种假定性说明。
它具有两个显著的特点:一是科学性。
假说，不是信口开河，它必须以一定的科学事实和科学原理为根据，并经过一定的科学论证;二是假定性。
假说是一种猜测或猜想，至于这种猜测是否正确，在假说提出时还是一个未知数。
论黑箱研究方法
1956年，W. R. Ashby著《控制论导论》，对“黑箱”方法作了精辟的阐述。
所谓“黑箱”是一种系统，人们可以得到这种系统的输入值和输出值，但是得不到关于系统内部结构的任何信息。
黑箱方法的提出背景当今科学的成果，几乎都是沿笛卡尔的方法产生的，即先研究简单的理想情况，然后再用其结论研究复杂的实际情况，复杂的具体问题总是把它分割成部分、部分再分成部分…。
随着科学的积累，研究的越来越深入，这样的方法，虽然还不断获得成果，但明显觉得无止境，因此人们在探索有没有新的方法。
20世纪50年代后，陆续出现了系统论、控制论、信息论以及各种自组织理论，提出了一些新的方法。
这些学科都是文理相通的学科，所以这种方法也称为横向学科方法。
如系统方法、黑箱方法、反馈方法、信息方法和自组织方法等。
这些新的方法与经典科学方法不同的是强调整体性，就是不去将事物解剖下来，先分析后综合，而是整体的找出系统的要素，多元的整合处理，因为这些方法不太同于笛卡尔的解剖方法，而又科学来自于西方，所以从对称角度来表达，把这些方法有时说成是古代东方的科学方法，因为东方人思维常常整体化。
现代科学对人脑、黑洞、信息过程的研究运用的就是黑箱方法。
它是人类实践对象巨系统化、高层次化过程中必然产生的方法。
黑箱方法——最主要的整体研究方法对微观粒子的研究表明，物体分割到非常小时，就会出现不能再分割的微粒，这时人们只能借助科学仪器来观察其行为，总结它的外在表现。
对“大脑之谜”，无数科学家和哲学家倾注了大量精力深入探讨，提出了种种假设和理论。
思维究竟是怎样从物质中产生出来的？用分割法的方法是不行的，因为将大脑打开，解剖分析，也只能是对失去思维功能的大脑物质的认识。
显然在一些不得已的地方被迫用黑箱方法。
黑箱方法，又称系统辨识——通过考察系统的输入与输出关系认识系统功能的研究方法。
具体是：首先给黑箱一系列的刺激（系统输入），再通过观察黑箱的反应（系统输出），从而建立起输入和输出之间的规律性联系，最后把这种联系用数学的语言描述出来形成黑箱的数学模型。
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什么是黑箱方法？
钟敏仁132012112 电子2班
摘要：黑箱方法，是通过考察系统的输入、输出及其动态过程，他在社会中是普遍存在的，很多时候我们都在应用着它。
他可以应用于军事，可以用于中医看病，可以用于人口研究，可以探索未知事物，亦可以用于日常生活……
黑箱方法，又称“黑箱系统辨识法”，是通过考察系统的输入、输出及其动态过程，来定量或定性地认识系统的功能特性、行为方式，以及探索其内部结构和机理的一种控制论认识方法。
黑箱方法注重整体和功能，兼有抽象方法和模型方法的特征。
黑箱亦称“黑盒”、“黑匣”、“闭盒”。
它是控制论中的一个概念，指内部构造还不清楚，由于条件的限制，只能通过外部观测和试验去认识其功能和特性的系统。
例如人的大脑、地球、密封的仪器等，都可以看作是黑箱。
人们把外部对黑箱的影响称为黑箱的输入，把黑箱对外部的反应称为黑箱的输出。
研究黑箱主要有两种方法：第一种方法就是通过一定的手段进入研究对象的内部，直接观察其内部结构，直接控制它的内部运动。
这个方法在运用过程中通常采用两个主要的手段：输入和输出。
人们把从外部对黑箱进行影响称为黑箱的输入，把黑箱对外部输入的反应称为黑箱的输出。
艾什比指出，“黑箱问题在各门科学中都是普遍存在的。
在神经生理学中，人们通过观察对动物的刺激和反应来推断其内部神经结构；在日常生活中黑箱也普遍的存在。
例如一个人在开门，当他打不开门时，不必卸下门锁，即是将门把手上下左右的转动（输入），看门闩开不开（输出）。
这就是运用了黑箱方法。
”
黑箱方法可以说古已有之，中国的中医看病就是其中之一，通常是通过“望、闻、问、切”等外部观测来诊断病情，并不进行开刀解剖，这就是典型的黑箱方法。
作为一种现代的科学方法，是从20世纪50年代开始的。
1956年，艾什比在他所写的《控制论等论》中对黑箱方法作了比较系统的阐述。
首先他明确了什么是黑箱问题。
他认为；“黑箱问题是在电机工程中出现的。
给电机师一个密封箱，上面有些输入接头、可以随意通上多少电压、电击或任何别的干扰；此外有些输出接头，可以借此作他所能作的观察。
”
黑箱方法的出发点在于：自然界中没有孤立的事物，任何事物间都是相互联系，相互作用的。
所以，即使人们不清楚“黑箱”的内部结构，仅注意到它对于信息刺激作出如何的反应，注意到它的输入——输出关系，就可对它作出研究。
而运用黑箱方法，主要采取这样几个步骤，首先通过研究输入和输出研究黑箱，然后系统分析功能，确定几个可供选择的黑箱模型，接着对黑箱模型进行检验和选择，最后阐明黑箱的结构和运动规律并加以应用。
西瓜在没有切开之前，可以认为是一个黑箱。
因为此时此刻人们不清楚着西瓜的质量的好坏。
有经验的老王挑选喜果，只要用手指头弹几下，这叫做信息输入。
他听一听西瓜发出的声响，这叫做信息输出。
据此，就可以大体的了解西瓜的好坏和成熟的程度。
这就是应用了黑箱方法。
有些仪器、有些系统内部的结构十分复杂，或是由于种种原因不能够加以打开。
打开了就不是原来的系统。
比如大规模集成块也可以看作是一个黑箱。
它内部众多复杂的电子器件的功能，人们是无法从外表观察来了解的。
而是借助于专用的测试仪器向集成块输入信息，从集成块输出的信息来判断集成块的功能和质量的好坏。
这也是一种黑箱方法。
一件事物是否是黑箱还与人的认识能力有关系。
比如电视机，对一般不懂电视机原理的人来说，电视机也是一个黑箱。
有些人对电视机原理一知半解，对这部分人来说，电视机是一个灰箱。
然而，对电视机设计专家来说，由于它们对电视机的结构原理一清二楚，所以对他们而言，电视机是一个白箱。
由此可见，确定事物是黑箱还是白箱，不仅取决于事物本身，同时还与人们的认识能力有关。
人的大脑，它是思维的器官，智慧的源泉。
大脑内部是一个非常复杂的机构，有数量惊人的脑细胞。
因此，有人把大脑比喻成脑海。
科学家对大脑的研究也常常用黑箱方法。
因为解剖后的大脑就不是原来的大脑了。
测大脑反应的灵敏性并不需要打开大脑。
比如，智商的测定主要是测试人们对问题的回答是否敏捷。
一个孩子如果对各种形象问题、语言问题、逻辑问题都能够很好的解答，那说明他的大脑很好，智商很高。
黑箱方法也有用于军事中。
1912年，不安现状的前印第安纳州铁路电报员赫伯特·奥利弗·亚德雷迈进华盛顿一座维多利亚式大楼里。
在这里，他找到一份密码服务员的工作。
这个19岁的年轻人原本以为这项工作紧张刺激，然而他很快发现自己错了。
这座云集了国务院、战争部和海军部的大楼就像坟墓一样，死气沉沉。
就像第一次世界大战爆发前的美国社会气氛，整个国家陷入“光荣孤立”的情绪中，大家都不想知道世界上其他地方发生了什么事情。
由于空闲时间太多，亚德雷把精力都放在自己喜欢的密码技术上。
到1914年初，这个年薪只有900美元的密码报务员，已成为美国密码分析界的大师。
他取得这样的成就并非难事，因为当时的美国在密码加密方面要落后欧洲军事强国至少30年。
亚德雷对自己的工作密码研究得越多，就越发相信美国政府使用如此简陋的密码简直是在玩火。
在上司拒绝接受自己的批评后，亚德雷决心用一次试验来证明自己的观点。
只用了几个月的时间，他就解开了所有正在使用的美国密码，然后他就此写出一份题为《美国外交密码破解说明》的报告，强调欧洲同行肯定能毫不费力地读懂美国密码。
率真的亚德雷把报告呈交上司，没想到这位上司就是编制这套密码的人，他气急败坏地指责亚德雷是在胡闹。
为了进一步证明自己的见解，亚德雷索性孤注一掷，放肆地打开上司的保险柜，拿出密码本——亚德雷断定，这份密码组合方法是上司根据威尔逊总统未婚妻的电话号码设置的。
最终，亚德雷赌赢了。
一时间，关于这位密码天才的故事在美军领导层传开。
1917年，美国正式参加一次大战，亚德雷被美国陆军情报局局长范登曼上校相中。
在和亚德雷进行15分钟的谈话后，范登曼就确信亚德雷是能把美国密码编制技术带到世界最前沿的人。
他专门成立一个全新的军事情报处(MI8)，为亚德雷服务。
不久，亚德雷被派到法国前线，从此开始了他在美国情报史上最辉煌也是最具悲剧色彩的生涯。
黑箱方法还被运用于人口的研究。
掌握人口发展的现状和发展规律对于人类的发展有着很重要的意义。
但是，人口系统是个复杂的大黑箱。
要认识它、控制它是个极大的难题。
人口学家利用人口普查获得的信息建立了我国人口发展的动态模型。
它忽略了人口系统内部各种细节，但是对于人口的出生率、死亡率、自然增长率、人口年龄构成等提供了很有价值的数据。
从几年当中人口变化的信息来推断若干年后的变化状况，为现代化建设提供了和有价值的资料。
人类总是不断的认识未知的东西。
未知的东西就是黑箱。
科学发展的历史就是黑箱的探险家。
今天，许多科学之谜正摆在我们的面前，但是可以预言，生命世界、微观世界、宏观世界等等许多个充满着神秘，充满着未知的黑箱必将被人类所攻克。
黑箱方法在攻克未知的科学处女地的战斗当中将继续发挥它的先驱者的作用。
关键字：黑箱探索信息未知
参考文献：
百度词条；
《黑箱方法情报案例》作者不详。