Modellointi

Modellointi on systemaattinen prosessi, jossa luodaan abstrakti malli todellisesta systeemistä tai ilmiöstä sen ymmärtämiseksi, ennustamiseksi ja päätösten tueksi. Malli on yksinkertaistettu kuvaus olennaisista ominaisuuksista ja niiden vuorovaikutuksista, jonka avulla voidaan suorittaa kokeita sekä analysoida käyttäytymistä ilman koko todellisen järjestelmän monimutkaisuutta. Mallit voivat olla matemaattisia, tilastollisia, laskennallisia, fysikaalisia tai käsitepohjaisia.

Erilaiset mallit ja lähestymistavat kattavat muun muassa matematiikan tai tilastojen avulla tehtävän ennustamisen, simuloinnin ja optimoinnin; laskennallinen mallinnus käyttää tietokoneita monimutkaisempien järjestelmien tutkimiseen; fyysiset tai analogiset mallit koskettavat rakenteita ja prototyyppien käyttöä; sekä konseptuaalinen modellointi kuvaa ilmiön perusteellista rakennetta ilman tarkkaa laskentaa.

Mallin rakentaminen etenee tyypillisesti ongelman määrittämisestä abstraktion tason valintaan, mallin rakenteiden luomiseen (sääntöjen, yhtälöiden tai logiikan muotoon panoa), parametrien estimaatioon ja kalibrointiin datan avulla, sekä validointiin ja verifiointiin. Tuloksia tulkitaan ja käytetään päätöksenteon tueksi, ja malli voidaan dokumentoida sekä toistettavaksi.

Käyttökohteita ovat luonnontieteet, tekniikka, talous ja rahoitus, ympäristötutkimus, epidemiologia sekä yhteiskunta- ja kaupunkimallit. Mallien kehyksiä ja oletuksia arvioidaan kriittisesti, ja sisään kytketään epävarmuuden arviointi sekä herkkyysanalyysit. Modelleri tarjoaa työkalun ymmärtää, testata ja vertailta erilaisten ratkaisujen vaikutuksia.