Поділитися:
Що таке наукова модель?
The наукова модель це абстрактне уявлення про явища і процеси, які їх пояснюють. Завдяки впровадженню даних в модель дозволяє вивчити кінцевий результат.
Для створення моделі необхідно підняти певні гіпотези, щоб представлення результату, який ми хочемо отримати, було якомога точнішим, а також простим, щоб його легко маніпулювати..
Існує кілька типів методів, прийомів і теорій для конформації наукових моделей. І на практиці кожна галузь науки має свій власний метод створення наукових моделей, хоча може включати в себе моделі з інших галузей, щоб перевірити його пояснення..
Принципи моделювання дозволяють створювати моделі на основі галузі науки, яку вони намагаються пояснити.
Шлях побудови моделей аналізу вивчається у філософії науки, загальній теорії систем та науковій візуалізації.
Майже у всіх поясненнях явищ можна застосувати одну або іншу модель, але необхідно скоригувати модель, яка буде використовуватися, щоб результат був якомога точнішим..
Може бути, ви зацікавлені в 6 кроків наукового методу і те, що вони складаються.
Загальні частини наукової моделі
Правила представництва
Для створення моделі вам потрібна серія даних та їх організація. З набору вхідних даних модель надасть ряд вихідних даних з результатом запропонованих гіпотез
Внутрішня структура
Внутрішня структура кожної моделі буде залежати від типу моделі, яку ми пропонуємо. Як правило, він визначає відповідність між входом і виходом.
Моделі можуть бути детермінованими, коли кожен вхід відповідає одному і тому ж виходу, або також недетермінованим, коли різні виходи відповідають одному входу.
Типи моделей
Моделі відрізняються формою представлення їх внутрішньої структури. І звідти ми можемо встановити класифікацію.
Фізичні моделі
У межах фізичних моделей можна розрізняти теоретичні і практичні моделі. Найбільш часто використовуваними типами практичної моделі є моделі і прототипи.
Вони являють собою подання або копію об'єкта або явища для вивчення, що дозволяє вивчати їх поведінку в різних ситуаціях.
Це не обов'язково, щоб це подання явища здійснювалося в тому ж масштабі, але вони були розроблені таким чином, що отримані дані можуть бути екстрапольовані на первісне явище відповідно до розміру явища.
У випадку теоретичних фізичних моделей вони розглядаються як моделі, коли внутрішня динаміка не відома.
Через ці моделі ми прагнемо відтворити досліджуване явище, але не знаючи, як його відтворити, ми включаємо гіпотези і змінні, щоб спробувати досягти пояснення того, чому цей результат отриманий. Вона застосовується у всіх варіантах фізики, крім теоретичної фізики.
Математичні моделі
Мета математичних моделей полягає в тому, щоб представити явища через математичне формулювання. Цей термін також використовується для позначення геометричних моделей в дизайні. Їх можна розділити на інші моделі.
Детерміністична модель є такою, в якій передбачається, що дані відомі, і що математичні формули, що використовуються, є точними для визначення результату в будь-який час, у межах спостережуваних меж.
Стохастичними або ймовірнісними моделями є ті, в яких результат не точний, а ймовірність. І в якому існує невизначеність щодо правильності підходу моделі.
Чисельні моделі, з іншого боку, є тими, які через чисельні набори представляють початкові умови моделі. Ці моделі є такими, які дозволяють моделюванню моделі змінювати початкові дані, щоб знати, як буде діяти модель, якщо вона має інші дані.
Загалом, математичні моделі також можуть бути класифіковані в залежності від типу входів, з якими ви працюєте. Вони можуть бути евристичними моделями, у яких шукаються пояснення причини явища, яке спостерігається.
Або вони можуть бути емпіричними моделями, де він перевіряє результати моделі через виходи, отримані з спостереження.
І, нарешті, вони також можуть бути класифіковані відповідно до мети, яку вони хочуть досягти. Вони можуть бути імітаційними моделями, де ви намагаєтеся передбачити результати спостережуваного явища.
Вони можуть бути моделями оптимізації, в них виникає робота моделі і намагається шукати точку, яка може бути поліпшена для оптимізації результату явища.
Щоб закінчити, вони можуть бути моделями керування, де вони намагаються керувати змінними, щоб контролювати отриманий результат і при необхідності змінювати його.
Графічні моделі
За допомогою графічних ресурсів здійснюється подання даних. Ці моделі зазвичай є лініями або векторами. Ці моделі полегшують бачення явища, представленого в таблицях і графіках.
Аналогова модель
Це матеріальне представлення об'єкта або процесу. Він використовується для перевірки певних гіпотез, які в іншому випадку неможливо було б порівняти. Ця модель успішна, коли їй вдається спровокувати те ж саме явище, яке ми спостерігаємо, у своєму аналозі
Концептуальні моделі
Це карти абстрактних концепцій, які представляють явища, що вивчаються, включаючи припущення, які дозволяють нам переглядати результат моделі і можуть бути пристосовані до неї.
Вони мають високий рівень абстракції для пояснення моделі. Вони є науковими моделями як такі, де концептуальне представлення процесів вдається пояснити спостережуваному явищу.
Представлення моделей
Концептуального типу
Фактори моделі вимірюються через організацію якісних характеристик змінних для вивчення в рамках моделі.
Математичний тип
За допомогою математичної постановки встановлюються моделі представлення. Не обов'язково, щоб вони були числами, але що математичне представлення може бути алгебраїчним або математичним графіком
Фізичного типу
При встановленні прототипів або моделей, які намагаються відтворити явище, що вивчається. Загалом, вони використовуються для зменшення масштабу, необхідного для відтворення досліджуваного явища.
Список літератури
- BOX, Джордж ЕП. Робастність у стратегії побудови наукової моделі. 1, с. 201-236.
- BOX, George EP; HUNTER, Вільям Гордон; HUNTER, J. Stuart.Статистика для експериментаторів: вступ до дизайну, аналізу даних і побудови моделі. Нью-Йорк: Wiley, 1978.
- VALDÉS-PÉREZ, Raúl E.; ZYTKOW, Jan M.; СІМОН, Герберт А. Наукове моделювання як пошук матричних просторів. InAAAI. 1993. с. 472-478.
- HECKMAN, James J. 1. Наукова модель причинності.Соціологічна методологія, 2005, вип. 35, № 1, с. 1-97.
- KRAJCIK, Джозеф; MERRITT, Joi. Залучення студентів до наукової практики: Як виглядають побудова та перегляд моделей у класі науки ?. The Science Teacher, 2012, vol. 79, № 3, с. 38.
- ADÚRIZ-BRAVO, Агустін; IZQUIERDO-AYMERICH, Mercè. Модель наукової моделі викладання природничих наук Електронний журнал досліджень у галузі природничо-наукового освіти, 2009, № ESP, с. 40-49.
- GALAGOVSKY, Lydia R.; ADÚRIZ-BRAVO, Агустін. Моделі та аналогії у викладанні природничих наук. Поняття аналогічної дидактичної моделі. Сутність наук, 2001, вип. 19, № 2, с. 231-242.