Modeller

En modell är en avbild av ett system som används för att hjälpa människor att känna till, förstå eller simulera ett föremål eller fenomen som modellen representerar. Modeller är abstrakta versioner av saker i den verkliga världen – fysiska eller sociala.

Bilden visar en klassificering av de olika typerna av modeller. Modellerna delas först in i "fysiska" och "matematiska" modeller. Fysiska modeller är konkreta system baserade på någon form av likhet med originalsystemet. Ett system och en skalmodell av systemet har till exempel i vissa sammanhang liknande egenskaper. Ett annat exempel är den välkända likheten mellan en fjäders oscillation och oscillationerna i en elektrisk krets. Matematiska modeller är å sin sida avbilder där symboliska notationer används. Med notationer menar vi matematiska ekvationer och andra typer av formalismer, vanligtvis tillhandahållna av en analys- eller designmetod.

En annan skillnad görs mellan "statiska" och "dynamiska" modeller. I en statisk modell tas ingen hänsyn till begreppet tid. Fokus för intresset är systemets status när det når en jämvikt, medan dynamiska modeller explicit introducerar tiden och intresset ligger i hur systemet tillstånd utvecklas. Till exempel visar skalmodellen av en molekyl notationen för en statisk fysisk modell, medan den elektriska modellen av en fjäder motsvarar en dynamisk fysisk modell. På samma sätt kan ekvationer som representerar ett system introducera variabeln tid eller inte. Detta skiljer de dynamiska och de statiska matematiska modellerna åt.

Därefter görs en tredje åtskillnad för de matematiska modellerna. Den beror på hur man löser dem. Två kategorier av metoder kommer i fråga: "analytiska" och "numeriska". Analytiska metoder innebär användning av ett matematiskt-teoretiskt slutledningsresonemang för att lösa en uppsättning ekvationer och erhålla en exakt lösning, medan numeriska metoder baseras på datorstödda procedurer för att närma sig lösningarna. Simuleringsmodeller anses vara numeriska modeller.