mallintamista

Mallintaminen on prosessi, jossa tosielämän ilmiöitä ja järjestelmiä esitetään malli- tai simulointikokonaisuuksina, jotta niiden käyttäytymistä voidaan ymmärtää, ennustaa ja ohjata päätöksentekoa. Mallin luominen perustuu kohdejärjestelmän ymmärrykseen sekä havaintoihin ja dataan. Malli on yksinkertaistettu kuva, joka sisältää oleelliset piirteet ja säännönmukaisuudet, mutta ei koko todellisuutta.

Mallintamiseen käytetään erilaisia lähestymistapoja: matemaattiset mallit, tilastolliset mallit ja tietokonepohjaiset simuloinnit. Matemaattiset mallit voivat koostua yhtälöistä, differentiaaleista tai algebrasta, ja niitä käytetään sekä staattiseen että dynaamiseen kuvaamiseen. Tilastolliset mallit rakentuvat havaintoihin perustuvista tilastoista ja todennäköisyyksistä. Digitaaliset kaksoset sekä agentti-, diskreetti- ja systeemisimu­lointitavat mahdollistavat monimutkaisten prosessien kokeilemisen tietokoneella. Mallien kalibrointi ja validointi vaativat dataa sekä asiantuntijuutta.

Prosessi etenee yleensä ongelman määrittelystä mallin rakentamiseen, parametrisointiin, validointiin sekä skenaario- ja herkkyysanalyysiin. Mallintamisen etuja ovat mahdollisuus testata “mitä jos” -tilanteita, verrata vaihtoehtoja ja tukea päätöksiä ilman todellisia riskejä. Onnistunut käyttö edellyttää avoimuutta oletuksille, laadukasta dataa sekä tulosten riittävää läpinäkyvyyttä ja toistettavuutta.

Sovellukset ulottuvat useille aloille: insinöörit ja tuotantotalous hyödyntävät simulointeja ja digitaalista kaksosta; meteorologia ja ilmastonmuutosmallit ennustamiseen; liikenne- ja kaupunkisuunnittelu; talousmallit riskien arviointiin ja strategisiin päätöksiin; sekä terveydenhuolto hoitosuunnitelmien ja resurssien optimointiin.