Mokslinis modeliavimas

Mokslinis modeliavimas yra abstrakčių ar konceptualių modelių kūrimas. Mokslas siūlo platų asortimentą metodų ir teorijų apie įvairių rūšių mokslinį modeliavimą. Pagrindinė teorija apie mokslinį modeliavimą yra pagrįsta filosofijos teorijos, sistemų teorijos ir žinių vizualizavimo teorijomis.

 Bendra apžvalga 
Modeliavimas yra esminė ir neatsiejama mokslinės veiklos dalis. Profesionalus modeliuotojas pasitelkia specialius gebėjimus ir metodus tam, kad galėtų gauti įžvalgius, patikimus ir naudingus rezultatus. Metodai susidedantys iš modernių statistinių metodų, kompiuterių simuliacijos, sistemos atpažinimo, ir jautrumo analizės yra vertingi įrankiai. Tačiau jie nėra tokie svarbūs, kaip galimybė suprasti kompleksinės sistemos dinamikos esmę. Šis supratimas yra reikalingas tam, kad galima būtu nustatyti ar modelio prielaidos yra teisingos ir pilnos. Modeliuotojas turėtų sugebėti atpažinti ar modelis atspindi tikrovę ir turi mokėti atskirti teoriją ir duomenis.William Silvert (2001), Modelling as a Discipline, in: Int. J. General Systems Vol. 30(3), pp. 261.

Vienas pagrindinių mokslinio modeliavimo tikslų yra pritaikyti kiekybinius samprotavimus aplinkos stebėjimui, tikintis pamatyti tuos aspektus, kurių kiti galėjo ir nepastebėti. Dabar modeliuotojai naudoja įvairaus tipo specialią techniką, kuri įgalina mus atrasti tam tikrus realybės aspektus, kurie yra akivaizdūs ne kiekvienam iš mūsų. Vienas iš pagrindinių aspektų yra suprasti kokį svarbų vaidmenį modelio kūrime vaidina prielaidos ir hipotezės. Dažniausiai modelio kūrime charakterizuojama sistema, daromos tam tikros prielaidos kaip ji veikia ir kaip ji perteikiama į matematines lygtis ir stimuliatorius. Po simuliatoriaus vienas iš finalinių žingsnių yra pripažinimas, ar mes galime pasitikėti duomenimis gautais iš modelio bandymo.

 Mokslinis modeliavimas 

 Modelis 
Modelis yra fizikinis, matematinis ar loginis sistemos esybių, reiškinių ar procesų atvaizdavimas. Simuliacija yra modelio įgyvendinamumas. Simuliacija suteikia modeliui „gyvybę“ ir parodo, kaip elgsis atskiri objektai ar reiškiniai. Tai yra naudinga testavime, analizėje arba apmokymuose kur tikras pasaulio sistemas gali atspindėti modeliai.Systems Engineering Fundamentals.  Defense Acquisition University Press, 2001. 

Mokslininkams modeliavimas padeda praplėsti suvokimo ribas. Modeliai, kurie yra pateikti programiškai leidžia mokslininkams simuliuoti, vizualizuoti ir manipuliuoti aplinkinio pasaulio esybes, reiškinius bei procesus.

 Modelio kūrimo procesas 
Modeliavimas, kaip modelio kūrimas, yra konceptualus reiškinio atspindys. Dažniausiai modelis gali atspindėti nuo vieno iki kelių reiškinio aspektų, o du to paties reiškinio modeliai bus visiškai skirtingi, kur skirtumas bus kur kas daugiau nei skirtingi pavadinimai. Tai gali būti susiję su skirtingais reikalavimais modeliams ir naudotojams arba koncepciniais ar estetiniais skirtumais tarp modeliuotoju o taip pat ir sprendimais priimtais kuriant modelį. Estetiniai sumetimai, kurie gali įtakoti modelio struktūrą, gali būti tik modeliuotojo teikiama pirmenybė sumažėjusiai ontologijai. Dėl šios priežasties naudotojai turi suprasti tikrąjį modelio tikslą ir jo prielaidų pagrįstumą. Modeliai esminiai yra skirti sukelti kūrybiškumą iš chaoso.

 Modelio vystymo procesas 
Modelis pirmiausia yra įvertinamas empirinių duomenų patikimumu; bet kuris modelis nesuderinamas su gaunamais stebėjimais turi būti pakeistas arba atmestas. Tačiau empirinių duomenų atitikimas atskirai nėra pakankamas pagrindas kad modelis būtų pripažintas tinkamu. Kiti svarbūs faktoriai modeli kūrime yra:
 galimybė paaiškinti buvusius stebėjimus
 galimybė nuspėti ateities stebėjimus
 galimybė valdyti procesus
 panaudojimo kaštai ypač kelių modelių kombinacijose
 paprastumas arba net estetinė išvaizda
Žmonės gali pabandyti įvertinti modelio naudodami pagalbines funkcija.

 Mokslinio modeliavimo taikymai 
Modeliavimas ir simuliacija turi daugybę pritaikymų praktikoje., nuo koncepcinės analizės iki disponavimo analizės, programos gali panaudoti šimtus skirtingų simuliacijų, stimuliatorių ir modelio analizavimo įrankių.


 Mokslinio modeliavimo formos 

 Verslo procesu modeliavimas 
Verslo procesų modeliavime kompanijos procesų modelį dažniausiai atvaizduoja verslo procesų modelis. Verslo procesų modeliai yra esminiai procesų inžinerijoje. Procesų modeliai yra:
 Aplinkos procesai kurie klasifikuojami kartu su modeliu
 Proceso aprašymas modelio lygmenyje
 Kadangi procesas yra modelio lygmenyje, procesas yra jo atvaizdas
Tas pats proceso modelis yra pakartotinai naudojamas daugeliui taikomųjų programų vystymui.

Vienas iš procesų modelio panaudojimų yra aprašyti, kaip viskas privalo, turi, ar gali būti daromi. Tuo tarpu procesas parodo kas vyksta iš tikrųjų. Proceso modelis yra galimas atvaizdas to, kaip atrodys procesas. C. Rolland and C. Thanos Pernici, A Comprehensive View of Process Engineering. Proceedings of the 10th International Conference CAiSE'98, B. Lecture Notes in Computer Science 1413, Pisa, Italy, Springer, June 1998.

 Kitos formos 
 Klimato modelis
 Duomenų modelis
 Ekosistemos modelis
 Ekonominis modelis
 Galimybių studijos	
 Geologinis modelis	
 Grafinis modelis		
 Hidrografija
 Hidrologijos modelis
 Hidrogeologija
 Matematinis modelis
 Orų prognozės
 Molekulinis modeliavimas
 Simuliacija
 Programinis modeliavimas
 Statistika
 Sistemų dinamika

 Literatūra 

 Nuorodos 
 Models in Science. Entry in the Stanford Encyclopedia of Philosophy
 Research in simulation and modeling of various physical systems 

ar:حوسبة علمية