Il modello scientifico è una rappresentazione astratta di fenomeni e processi per spiegarli. Un modello scientifico è una rappresentazione visiva del sistema solare in cui si apprezza la relazione tra pianeti, Sole e movimenti.
Attraverso l'introduzione dei dati nel modello permette di studiare il risultato finale. Per fare un modello è necessario sollevare alcune ipotesi, in modo che la rappresentazione del risultato che si vuole ottenere sia il più precisa possibile, oltre che semplice in modo che sia facilmente manipolabile.
Esistono diversi tipi di metodi, tecniche e teorie per dare forma ai modelli scientifici. E in pratica, ogni ramo della scienza ha il proprio metodo per creare modelli scientifici, sebbene possa includere modelli di altri rami per verificarne la spiegazione..
I principi di modellazione consentono la creazione di modelli in base al ramo della scienza che cercano di spiegare. Il modo per costruire modelli di analisi è studiato nella filosofia della scienza, nella teoria generale dei sistemi e nella visualizzazione scientifica..
In quasi tutte le spiegazioni dei fenomeni, è possibile applicare un modello o un altro, ma è necessario regolare il modello da utilizzare, in modo che il risultato sia il più accurato possibile. Potresti essere interessato ai 6 passaggi del metodo scientifico e in cosa consistono.
Per la creazione di un modello sono necessari una serie di dati e un'organizzazione degli stessi. Da un insieme di dati di input, il modello fornirà una serie di dati di output con il risultato delle ipotesi sollevate
La struttura interna di ogni modello dipenderà dal tipo di modello che proponiamo. Normalmente definisce la corrispondenza tra l'ingresso e l'uscita.
I modelli possono essere deterministici quando ogni input corrisponde allo stesso output, o anche non deterministici, quando output diversi corrispondono allo stesso input..
I modelli si distinguono per la forma di rappresentazione della loro struttura interna. E da lì possiamo stabilire una classificazione.
All'interno dei modelli fisici possiamo distinguere tra modelli teorici e pratici. I tipi di modelli pratici più comunemente usati sono mockup e prototipi.
Sono una rappresentazione o una copia dell'oggetto o del fenomeno da studiare, che consente di studiare il loro comportamento in diverse situazioni.
Non è necessario che questa rappresentazione del fenomeno sia effettuata alla stessa scala, ma piuttosto sono progettate in modo tale che i dati risultanti possano essere estrapolati al fenomeno originale in base alla sua dimensione.
Nel caso di modelli fisici teorici, sono considerati modelli quando la dinamica interna non è nota.
Attraverso questi modelli si cerca di riprodurre il fenomeno studiato, ma non sapendo come riprodurlo, vengono incluse ipotesi e variabili per cercare di spiegare perché si ottiene questo risultato. È applicato in tutte le varianti della fisica, ad eccezione della fisica teorica.
All'interno dei modelli matematici si cerca di rappresentare i fenomeni attraverso una formulazione matematica. Questo termine è anche usato per riferirsi a modelli geometrici nel design. Possono essere suddivisi in altri modelli.
Il modello deterministico è quello in cui si presume che i dati siano noti e che le formule matematiche utilizzate siano esatte per determinare il risultato in qualsiasi momento, entro i limiti osservabili..
I modelli stocastici o probabilistici sono quelli in cui il risultato non è esatto, ma piuttosto una probabilità. E in cui vi è un'incertezza sul fatto che l'approccio del modello sia corretto.
I modelli numerici, invece, sono quelli che, attraverso insiemi numerici, rappresentano le condizioni iniziali del modello. Questi modelli sono ciò che consente simulazioni del modello modificando i dati iniziali per sapere come si comporterebbe il modello se avesse altri dati.
In generale, i modelli matematici possono anche essere classificati in base al tipo di input con cui si lavora. Possono essere modelli euristici in cui si cercano spiegazioni della causa del fenomeno osservato.
Oppure possono essere modelli empirici, dove i risultati del modello vengono verificati attraverso gli output ottenuti dall'osservazione.
Infine, possono anche essere classificati in base all'obiettivo che vogliono raggiungere. Possono essere modelli di simulazione in cui si tenta di prevedere i risultati del fenomeno che si sta osservando.
Possono essere modelli di ottimizzazione, in questi si considera il funzionamento del modello e si cerca di trovare il punto che può essere migliorato per ottimizzare il risultato del fenomeno.
Infine, possono essere modelli di controllo, dove cercano di controllare le variabili per controllare il risultato ottenuto e per poterlo modificare se necessario..
Tramite risorse grafiche viene realizzata una rappresentazione dei dati. Questi modelli sono normalmente linee o vettori. Questi modelli facilitano la visione del fenomeno rappresentato attraverso tabelle e grafici.
È la rappresentazione materiale di un oggetto o di un processo. Viene utilizzato per convalidare alcune ipotesi che altrimenti sarebbero impossibili da testare. Questo modello ha successo quando riesce a provocare lo stesso fenomeno che stiamo osservando, nel suo analogo
Sono mappe di concetti astratti che rappresentano i fenomeni da studiare, comprese le ipotesi che permettono di intravedere il risultato del modello e di adattarlo ad esso..
Hanno un alto livello di astrazione per spiegare il modello. Sono i modelli scientifici in sé, dove la rappresentazione concettuale dei processi riesce a spiegare il fenomeno da osservare.
I fattori del modello vengono misurati attraverso un'organizzazione delle descrizioni qualitative delle variabili da studiare all'interno del modello..
Attraverso una formulazione matematica vengono stabiliti i modelli di rappresentazione. Non è necessario che siano numeri, ma la rappresentazione matematica può essere grafi algebrici o matematici
Quando vengono stabiliti prototipi o modelli che cercano di riprodurre il fenomeno da studiare. In generale, vengono utilizzati per ridurre la scala necessaria alla riproduzione del fenomeno che si sta studiando..
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