Podíl:
Co je vědecký model?
vědeckého modelu je to abstraktní znázornění jevů a procesů, které je vysvětlují. Zavedením dat do modelu umožňuje studovat konečný výsledek.
Pro vytvoření modelu je nutné vyvinout určité hypotézy tak, aby reprezentace výsledku, který chceme získat, byla co nejpřesnější, stejně tak jednoduchá, aby byla snadno manipulovatelná..
Existuje několik typů metod, technik a teorií pro konformaci vědeckých modelů. V praxi má každá vědní disciplína vlastní metodu tvorby vědeckých modelů, i když může obsahovat modely z jiných oborů k ověření svého vysvětlení..
Principy modelování umožňují vytvářet modely založené na oboru vědy, které se snaží vysvětlit.
Způsob, jak budovat modely analýzy, je studován ve filozofii vědy, obecné teorii systémů a ve vědecké vizualizaci.
Téměř ve všech vysvětleních je možno použít jeden model nebo jiný, ale je nutné upravit model, který má být použit, tak, aby výsledek byl co nejpřesnější..
Možná vás zajímá 6 kroků vědecké metody a to, z čeho se skládají.
Obecné části vědeckého modelu
Pravidla zastoupení
Pro vytvoření modelu potřebujete řadu dat a jejich organizaci. Ze souboru vstupních dat model poskytne řadu výstupních dat s výsledkem navržených hypotéz
Vnitřní struktura
Vnitřní struktura každého modelu bude záviset na typu modelu, který navrhujeme. Normálně definuje korespondenci mezi vstupem a výstupem.
Modely mohou být deterministické, když každý vstup odpovídá stejnému výstupu nebo také nedeterministickému, když různé výstupy odpovídají stejnému vstupu.
Typy modelů
Modely se rozlišují formou reprezentace jejich vnitřní struktury. A odtud můžeme vytvořit klasifikaci.
Fyzikální modely
V rámci fyzikálních modelů můžeme rozlišovat teoretické a praktické modely. Nejčastěji používanými typy praktických modelů jsou modely a prototypy.
Jedná se o reprezentaci nebo kopii předmětu nebo jevu ke studiu, který umožňuje studovat jejich chování v různých situacích.
Není nutné, aby toto znázornění jevu probíhalo ve stejném měřítku, ale aby bylo navrženo tak, aby výsledná data mohla být extrapolována na původní jev podle velikosti jevu..
V případě teoretických fyzikálních modelů jsou považovány za modely, kdy není známa vnitřní dynamika.
Prostřednictvím těchto modelů se snažíme reprodukovat studovaný jev, ale nevěděli jsme, jak jej reprodukovat, abychom zahrnuli hypotézy a proměnné, abychom se pokusili dosáhnout vysvětlení, proč je tento výsledek získán. Uplatňuje se ve všech variantách fyziky, s výjimkou teoretické fyziky.
Matematické modely
V rámci matematických modelů je cílem představit jevy prostřednictvím matematické formulace. Tento termín je také používán se odkazovat na geometrické modely v designu. Mohou být rozděleny do dalších modelů.
Deterministický model je model, ve kterém se předpokládá, že data jsou známa a že použité matematické vzorce jsou přesné k určení výsledku kdykoliv v rámci pozorovatelných limitů..
Stochastické nebo pravděpodobnostní modely jsou ty, ve kterých výsledek není přesný, ale pravděpodobnost. A ve které je nejistota, zda je přístup modelu správný.
Číselné modely na druhé straně jsou ty, které prostřednictvím numerických sad reprezentují počáteční podmínky modelu. Tyto modely jsou takové modely, které umožňují simulaci modelu, který mění počáteční data, aby věděl, jak by se model choval, kdyby měl jiná data.
Obecně lze matematické modely klasifikovat také podle typu vstupů, se kterými pracujete. Mohou to být heuristické modely, kde se hledají vysvětlení pro příčinu pozorovaného jevu.
Nebo to mohou být empirické modely, kde kontroluje výsledky modelu prostřednictvím výstupů získaných z pozorování.
A konečně mohou být také klasifikovány podle cíle, kterého chtějí dosáhnout. Mohou to být simulační modely, kde se snažíte předpovědět výsledky tohoto jevu, který je pozorován.
Mohou to být modely optimalizace, v těchto případech vzniká model a snaží se hledat místo, které je možné optimalizovat pro optimalizaci výsledku tohoto jevu..
Pro dokončení, mohou to být řídicí modely, kde se snaží ovládat proměnné pro řízení získaného výsledku a v případě potřeby je modifikovat.
Grafické modely
Prostřednictvím grafických prostředků je vytvořena reprezentace dat. Tyto modely jsou obvykle čáry nebo vektory. Tyto modely usnadňují vizi fenoménu reprezentovaného tabulkami a grafy.
Analogový model
Je to materiální reprezentace objektu nebo procesu. Používá se k ověření určitých hypotéz, které by jinak nebylo možné kontrastovat. Tento model je úspěšný, když se mu podaří vyvolat ve svém analogii stejný jev, jaký pozorujeme
Konceptuální modely
Jsou to mapy abstraktních konceptů, které představují jevy, které mají být studovány, včetně předpokladů, které nám umožňují nahlédnout do výsledku modelu a lze jej přizpůsobit..
Mají vysokou úroveň abstrakce, aby vysvětlili model. Jsou to vědecké modely samy o sobě, kde konceptuální reprezentace procesů dokáže vysvětlit tento jev, který je třeba pozorovat.
Reprezentace modelů
Konceptuálního typu
Faktory modelu jsou měřeny prostřednictvím uspořádání kvalitativních popisů proměnných ke studiu v modelu.
Matematický typ
Prostřednictvím matematické formulace jsou vytvořeny reprezentační modely. Není nutné, aby to byla čísla, ale matematická reprezentace může být algebraická nebo matematická
Fyzického typu
Při vytváření prototypů nebo modelů, které se snaží reprodukovat jev, který má být studován. Obecně se používají ke snížení rozsahu nezbytného pro reprodukci zkoumaného jevu.
Odkazy
- BOX, George EP. Robustnost ve strategii budování vědeckého modelu.Robustness in statistics, 1979, sv. 1, s. 201-236.
- BOX, George EP; HUNTER, William Gordon; HUNTER, J. Stuart.Statistics pro experimentátory: úvod do designu, analýza dat, a stavba modelu. New York: Wiley, 1978.
- VALDÉS-PÉREZ, Raúl E.; ZYTKOW, Jan M .; SIMON, Herbert A. Vědecké modelování jako vyhledávání v maticových prostorech. InAAAI. 1993. 472-478.
- HECKMAN, James J. 1. Vědecký model příčinnosti. Sociologická metodologie, 2005, sv. 35, č. 1, str. 1-97.
- KRAJCIK, Josef; MERRITT, Joi. Zapojení studentů do vědecké praxe: Jak vypadají modely konstruování a revize ve vědecké třídě? Učitel vědy, 2012, sv. 79, č. 3, str. 38.
- ADÚRIZ-BRAVO, Agustín; IZQUIERDO-AYMERICH, Mercè. Model vědeckého modelu pro výuku přírodních věd Elektronický časopis pro výzkum přírodovědného vzdělávání, 2009, bez ESP, s. 40-49.
- GALAGOVSKÝ, Lydia R.; ADÚRIZ-BRAVO, Agustín. Modely a analogie ve výuce přírodních věd. Koncept analogického didaktického modelu. Esence of Sciences, 2001, sv. 19, č. 2, str. 231-242.