认知思考沉迷：如何调试黑箱？

我8个多月大的儿子，今天让我想到了一个黑箱问题，他究竟发生了什么事儿，待会儿揭晓。

0. 黑箱是什么？

黑箱，是一个形象的比喻。指一个事物，你从外面看不透里面有什么，正在发生什么，发生过什么，就像正看着一个黑箱一样。

黑箱并不是完全不可知，黑箱有两个孔：输入口和输出口。

你往输入口里，放入一些信息，那么输出口就可能出来一些别的东西，也有可能不出来。

你发现放入的信息不同，出来的东西可能不同，但偶尔也可能相同。

于是，在黑箱之外的你，一定对黑箱充满好奇。在好奇心驱使下，你想发现黑箱的内在规律，甚至破解黑箱的内部构成。

1. 中文屋子

中文屋子，是历史上一次经典实验，用来验证图灵测试的失效。

先看什么叫图灵测试？我们结合刚刚的黑箱定义来说明一下。

把一台机器放入一个黑箱，允许一个人在黑箱之外，往黑箱输入口里提问题，那么黑箱输出口里会回应问题。黑箱外的人可反复提出多个问题。

如果超过30%的黑箱外测试者，都不能分清黑箱里，到底是一个人还是一台机器回答的，那么原本黑箱里的机器，就算拥有人工智能，也就算说，通过图灵测试。

中文屋子，算是对黑箱的一次调试，并且反驳图灵测试的结论。

中文屋子是什么？

这个黑箱就叫中文屋子，里面有一个只会说英文的人，一本中英翻译书，一些草稿纸。无论黑箱（中文屋子）的输入口，放入中文纸条。
这个只会英文的人将中英文工具翻译成英文，然后用英文作答，最后用中英文工具翻译成中文，放入输出口。

就这样，黑箱外的人看到输入中文，输出中文，以为里面有一个懂中文的人或者机器。

实际没有，中文屋子骗了他们。

2. 黑盒测试

在计算机软件行业的作业流程中，有个职位叫测试工程师。

测试工程师的岗位要求，就是对研发出来的软件进行各种测试，以期待发现缺陷（Bug），然后交还给开发去修正。

测试的工作有很多方法论，其中一种便是「黑盒测试」。与黑箱概念一致：把软件看成是一个黑箱，当某个输入发生时，有符合期待的输出，否则就要算软件出现了bug。

之所以输出要「符合期待」，是因为程序按照产品设计的，黑箱只是封装了具体的实现内容，但输入、输出结果是固定的。

暂且，把这类黑箱称之为「固定黑箱」。

2. Hey Siri

苹果的Siri，智能语音助手。你说出的任何语言，都会通过Siri上传到某云服务器，云服务器分析后，综合给出相应的解答，输出返回到你的手机。

在这个过程中，Siri本身就是一个黑箱，因为我们不知道Siri是依据什么回应的。

不同的人，不同的手机，问出同样一个问题，回答还各不相同。就算是同一个人，同一部手机，不同的时间，问出同样的问题，依然回答不同。

暂且，把这类黑箱称之为「可变黑箱」。

3. 无反馈黑箱

好了，我家8个月大的小宝儿上场了，他演绎了黑箱的一种最高级模式，「无反馈黑箱」。

最近一段时间，小宝儿睡得很不好，我们换过奶瓶，喂过水，但晚上睡觉依然莫名哭闹。我们也不知道怎么办。

上周末，家里停水让我们把小宝儿转移到外婆家。周末两天，在外婆家的睡觉却非常安稳。

一分析，外婆家的床比较软，而且有床垫，睡起来比较舒服。赶上这两天气温骤降，温度低的时候，加盖的不如加垫的有用。

大人都知道的道理，可我们一直没为小宝儿想出办法，最大的原因是：

小宝儿无法跟我们交流，他只能用哭闹表示不开心，但不能告诉我们具体哪里不开心。

如果小宝儿是黑箱，暂且，把这类黑箱称之为「无反馈黑箱」。

4. 调试黑箱的技巧

固定黑箱，可变黑箱，无反馈黑箱，一个比一个难度级别大。然而，这些级别通常都是有一定的套路。

第. 正向功能调试。按照需求、习惯、自然反射行事，把所有应该有的功能都调试到，争取符合期望。

第二. 单一变量调试。遇到复杂的问题，先将问题分解，对应上我们的调试策略，重复试，直到发现真理。

第三. 逆向调试。即反向调试，与期待的方向相反，来看黑箱的反馈。记住，不要调试小宝儿，否则后果自负。

第四，边界值调试。如果黑箱只能满足从0到1的数值范围，那就应该试试大于1的数字，或者小于0的数字，然后看黑箱的反馈。

第五，组合调试。综合以上所有调试方法，反复、随机、组合的调试。

5. 终章

周末结束，从外婆家回自己家，换上软软的、厚实的床垫，且看今晚小宝儿的反应。哦，对了，这算单一变量测试。

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