Modelleringsövningar

Modelleringsövningar är undervisnings- eller övningsuppgifter som går ut på att konstruera och använda förenklade representationer av verkliga system eller processer för att analysera, förutsäga eller förstå beteende. Genom att bygga en modell abstraheras komplexitet; man specificerar antaganden, variabler och relationer. Typfrågor inom modelleringsövningar omfattar matematiska modeller med ekvationer, statistiska modeller, datorbaserade simuleringar samt konceptuella eller systemtänkande modeller.

Processen brukar följa steg: formulera problemet, ange syfte, göra antaganden, definiera variabler, bygga modellen, kalibrera eller validera med data, köra scenarier och utvärdera osäkerhet.

Användning sker i skolor och universitet samt inom teknik- och naturvetenskapsprogram. Modelleringsövningar främjar problemlösning, kritiskt tänkande och interdisciplinär förståelse, samt ger erfarenhet av att göra och kommunicera antaganden.

Vanliga verktyg är kalkylatorer och kalkylblad som Excel, programmeringsspråk som Python eller R, och simulering- eller modellverktyg som Matlab/Simulink. Även enklare flödesscheman och visuella modeller används.

Bedömning av övningarna tar ofta hänsyn till validitet, tydlighet i antaganden, reproducerbarhet och förmågan att förklara och förutsäga data samt hur väl modellerna kommunicerar osäkerhet.

Utmaningar inkluderar risk för överförenkling, beroende av tillgång till relevanta data samt tidskrav; god handledning och tydliga bedömningskriterier är viktiga.

Exempel på tillämpningar är populationsdynamik, spridning av sjukdomar med SIR-modeller, ekonomiska modeller, och logistiska eller miljörelaterade simuleringar.