Modelleerimist

Modelleerimist on süsteemide, protsesside ja nähtuste abstraktne ning struktureeritud esitlemine eesmärgiga mõista, prognoosida ja optimeerida nende käitumist. Selle keskmes on keerukuse mõistmine lihtsustatud vormis, mis võimaldab analüüsi, simulatsiooni ja otsustusprotsesse. Modelleerimine on sageli esimene samm nii teadustöös kui ka tööstuslike lahenduste arendamisel.

Protsess hõlmab tavaliselt probleemi sõnastamist, kontseptuaalse mudeli koostamist ning matemaatilise või muu esitusviisi väljatöötamist. Seejärel toimub implementatsioon (kood või muu lahendus), kalibreerimine parameetrite seadistamiseks ning valideerimine ja verifikatsioon, et hinnata mudeli sobivust ja usaldusväärsust. Vajadusel tehakse tundlikkuseanalüüs ning ebakindluse kvantifitseerimine.

Modelleerimise mudelitüübid jagunevad mitmes suunas: deskriptiv-, prediktiivne- ja preskriptivne mudelid. Need mudelid võivad olla statilised või dünaamilised, deterministlikud või stokastilised. Lisaks eristuvad füüsikalised, matemaatilised ja andmepõhised mudelid, sealhulgas mustkast- ja hallkastmudelid. Mudelite väljundid tekivad sageli simulatsioonide, optimeerimise või ennustamisalgoritmide abil, kasutades erinevaid tarkvarasid ja programmilisi lähenemisi.

Modelleerimine on alati abstraktsioonil põhinev tegevus ning mudeli kehtivus ja piirangud sõltuvad andmete kvaliteedist, oletustest ja tundlikkusest parameetrite suhtes. Hea mudel on dokumenteeritud, läbipaistev ja testitud erinevates olukordades.

Modelleerimist on laialdaselt rakendatud loodusteadustes, inseneriteadustes, majanduses, kliimauuringutes, sotsiaal- ja humanitaarteadustes ning otsustusprotsesside tuginäitajana.