El uso moderno del termino caja negra para referirnos a un modelo se deriva de la ingeniería de sistemas, y se aplica a algún sistema o mecanismo de contenido desconocido (o sin interés para el análisis) y del cual solo podemos conocer (o solo nos interesamos en) lo que lo afecta y lo que produce. Casi cualquier cosa puede ser descrita como una caja negra: un transistor, un algoritmo, un programa de computación etc. En una aplicación típica, estudiantes son presentados con una "caja negra" electrónica y se espera que deduzcan, sin abrir la caja, lo que contiene a través del análisis de las variaciones del producto de esos componentes en relación a las variaciones de voltajes, etc. que se introduzcan. En otra, se estudia un programa de computación "propietario" (es decir, de código no abierto) observando sus respuestas a diferentes actos del usuario (por ejemplo, con el fin último de producir otro programa que sea funcionalmente indiferenciable del original.
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