Mudelipõhised

Mudelipõhised lähenemised põhinevad süsteemi toimimise kirjeldamisel ja ennustamisel kasutataval matemaatilisel või arvutuslikul mudelil. Mudeli abil selgitatakse mehhanisme ja nende omavahelisi seoseid, mis võimaldavad mõista minevikus toimunud nähtusi ja teha prognoose tulevaste sündmuste kohta.

Protsess hõlmab mudeli koostamist, selle parametreerimist (kalibreerimist), valideerimist ja tundlikkuse analüüsi. Seejärel sooritatakse simulatsioone ning hinnatakse, kui hästi mudel vastab tähelepanekutele ja kuidas erinevad stsenaariumid tulemusi mõjutavad.

Mudelipõhised meetodid leiavad rakendust paljudes valdkondades, sealhulgas loodusteadustes, inseneriteadustes, majanduses ja epidemioloogias. Levinud näited hõlmavad diferentsiaalvõrrandmudelite kasutamist bioloogilistes ja füüsikalistes süsteemides ning statistilisi või Bayes’i mudeleid, mis kaasavad eelnevad teadmised ja andmed.

Eelised hõlmavad paremat tõlgendatavust, mis võimaldab stsenaariume ja riske hinnata ning pakkuda läbipaistvaid prognoose; sobivus olukordades, kus teoreetilised mehhanismid on teada või kui andmed on piiratud.

Piirangud hõlmavad mudeli valikust tulenevat väärsidesust (mudeli kirjeldus võib olla ebapiisav), identifikatsiooniprobleeme ja suurte arvutusnõuetega tööde vajadust. Mudelipõhised tulemused sõltuvad valitud mudeli struktuurist ja eeldustest; seetõttu kaasatakse sageli ebakindluse analüüs ja mudeli läbipaistvus.