Qual è il modello scientifico?

il modello scientifico è una rappresentazione astratta di fenomeni e processi per spiegarli. 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 vogliamo ottenere sia il più accurata possibile, oltre che semplice da manipolare facilmente.

Esistono diversi tipi di metodi, tecniche e teorie per la conformazione di modelli scientifici. E in pratica, ogni branca della scienza ha il proprio metodo per fare modelli scientifici, sebbene possa includere modelli di altri rami per verificarne la spiegazione.

I principi della modellazione permettono la creazione dei modelli secondo il ramo della scienza che cercano di spiegare.

Il modo di 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 preciso possibile.

Forse sei interessato ai 6 passi del metodo scientifico e in cosa consistono.

Parti generali di un modello scientifico

Regole di rappresentazione

Per creare un modello sono necessari una serie di dati e un'organizzazione di essi. Da un insieme di dati di input, il modello fornirà una serie di dati di output con il risultato delle ipotesi presentate

Struttura interna

La struttura interna di ogni modello dipenderà dal tipo di modello che stiamo proponendo. Normalmente, definisce la corrispondenza tra l'input e l'output.

I modelli possono essere deterministici quando ciascun ingresso corrisponde allo stesso output o anche non deterministico quando uscite diverse corrispondono allo stesso input.

Tipi di modelli

I modelli si distinguono per la forma di rappresentazione della loro struttura interna. E da lì possiamo stabilire una classificazione.

Modelli fisici

All'interno dei modelli fisici possiamo distinguere tra modelli teorici e pratici. I tipi più comuni di modelli pratici sono modelli e prototipi.

Sono una rappresentazione o una copia dell'oggetto o del fenomeno da studiare, che consente di studiarne il comportamento in situazioni diverse.

Non è necessario che questa rappresentazione del fenomeno avviene sulla stessa scala, ma sono progettati in modo che i dati risultanti possono essere estrapolati al fenomeno primario prendendo le dimensioni.

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 riprodurre le ipotesi e variabili per cercare di ottenere una spiegazione del perché questo risultato è ottenuto in dotazione. È applicato in tutte le varianti della fisica, tranne che nella fisica teorica.

Modelli matematici

All'interno dei modelli matematici, lo scopo è rappresentare i fenomeni attraverso una formulazione matematica. Questo termine è anche usato per riferirsi a modelli geometrici nel design. Possono essere divisi in altri modelli.

Il modello deterministico è quello in cui si suppone che i dati sono noti, e le formule matematiche utilizzate sono accurati per determinare il risultato in qualsiasi momento entro limiti osservabili.

I modelli stocastici o probabilistici sono quelli in cui il risultato non è esatto, ma una probabilità. E in cui c'è un'incertezza sul fatto che l'approccio del modello sia corretto.

I modelli numerici d'altra parte, sono quelli che attraverso insiemi numerici rappresentano le condizioni iniziali del modello. Questi modelli sono quelli che consentono alle simulazioni del modello di modificare 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 vengono ricercate le spiegazioni della causa del fenomeno che si sta osservando.

Oppure possono essere modelli empirici, dove controlla i risultati del modello attraverso gli output ottenuti dall'osservazione.

E 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 osservato.

Possono essere modelli di ottimizzazione, in questi si presenta l'operazione del modello e si cerca di cercare il punto che è migliorabile per ottimizzare il risultato del fenomeno.

Per finire, possono essere modelli di controllo, in cui cercano di controllare le variabili per controllare il risultato ottenuto ed essere in grado di modificarlo se necessario.

Modelli grafici

Attraverso le risorse grafiche viene creata una rappresentazione dei dati. Questi modelli sono in genere linee o vettori. Questi modelli facilitano la visione del fenomeno rappresentato attraverso tabelle e grafici.

Modello analogico

È la rappresentazione materiale di un oggetto o processo.È usato per convalidare certe ipotesi che altrimenti sarebbero impossibili da contrastare. Questo modello ha successo quando riesce a provocare lo stesso fenomeno che stiamo osservando, nel suo analogo

Modelli concettuali

Sono mappe di concetti astratti che rappresentano i fenomeni da studiare, comprese le ipotesi che ci permettono di intravedere il risultato del modello e di essere in grado di adattarsi ad esso.

Hanno un alto livello di astrazione per spiegare il modello. Sono i modelli scientifici di per sé, in cui la rappresentazione concettuale dei processi riesce a spiegare il fenomeno da osservare.

Rappresentazione dei modelli

Di tipo concettuale

I fattori del modello sono misurati attraverso un'organizzazione delle descrizioni qualitative delle variabili da studiare all'interno del modello.

Tipo matematico

Attraverso una formulazione matematica, vengono stabiliti i modelli di rappresentazione. Non è necessario che siano numeri, ma che la rappresentazione matematica possa essere algebrica o matematica

Di tipo fisico

Quando si stabiliscono prototipi o modelli che cercano di riprodurre il fenomeno da studiare. In generale, sono usati per ridurre la scala necessaria per la riproduzione del fenomeno che si sta studiando.

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