CONCEPTO Y TIPOLOGÍA DE MODELOS
Modelo científico
En cienci ciencias as puras puras y, sobre sobre todo, todo, en cienci ciencias as aplica aplicadas das,, se denomi denomina na modelo modelo científico científico a una representació representación n abstracta, abstracta, conceptual, conceptual, gráfica gráfica o visual (ver, (ver, por ejempl ejemplo: o: mapa concep conceptua tual), l), física física,, de fenóme fenómenos, nos, sistem sistemas as o proceso procesoss a fin de analizar, describir, explicar, simular en general, explorar, controlar y predecir esos fenómenos o procesos! "n modelo permite determinar un resultado final a partir de unos datos de entrada! #e considera $ue la creación de un modelo es una parte esencial de toda actividad científica! % un cuando &ay pocos acuerdos generales acerca del uso, etc!, de modelos, la ciencia moderna ofrece una colección creciente de m'todos, m'todos, t'cnicas t'cnicas y teorías teorías acerca acerca de diversos diversos tipos de modelos! modelos! as teorías teorías yo propuestas propuestas sobre la construcción, construcción, empleo empleo y validación validación de modelos modelos se encuentran encuentran en disciplinas disciplinas tales como la metodología* metodología* filosofía filosofía de la ciencia, teoría teoría general general de sistem sistemas as y el campo, campo, relati relativam vament ente e nuevo, nuevo, de visual visualiza izació ción n cientí científic fica! a! En la práctica, diferentes ramas o disciplinas científicas tienen sus propias ideas y normas normas acerca acerca de tipos tipos especí específic ficos os de modelo modeloss (ver, (ver, por ejempl ejemplo: o: teoría teoría de modelos)! #in embargo, y en general, todos siguen los principios del modelado! +ara &acer un modelo es necesario plantear una serie de &ipótesis, de manera $ue lo $ue se $uiere estudiar est' suficientemente plasmado en la representación, aun$ue tambi'n se busca, normalmente, $ue sea lo bastante sencillo como para poder ser manipulado y estudiado! +artes generales de un modelo eglas eglas de represe representa ntació ción n del input input y el output output!! as reglas reglas de represen representac tación ión permiten construir partiendo de una realidad física definir un conjunto de datos de entr entrada ada o input input,, a parti partirr de los los cual cuales es el mode modelo lo prop proporc orcio ionar nará á un outp output ut o resultado resultado final, $ue tambi'n tambi'n será una interpretación interpretación del efecto de las condiciones condiciones iniciales elegidas sobre la realidad física! Estructura interna $ue dependerá del tipo de modelo! Esta estructura interna permite permite defini definirr una corresp corresponde ondenci ncia a entre entre el input input y el output output!! "n modelo modelo es determinista si al mismo input le corresponde el mismo output y no determinista si al mismo input pueden corresponderle diferentes outputs! -aturalment -aturalmente e tanto las reglas de representació representación n como el funcionamie funcionamiento nto o lógica interna del modelo sólo tendrán sentido en un determinado ámbito científico! En situaciones ajenas al ámbito del modelo puede no existir una representación adecuada de los datos o los resultados no ser interpretables en t'rminos reales, o
puede ser $ue la estructura interna no sea adecuada o válida para ese tipo de situación fuera del ámbito normal del modelo! Tipos de modelos
.eneralmente, los modelos se clasifican por su estructura interna más $ue por los detalles formales del input, el output o la forma de representación! #obre esa base de estructura interna los modelos se clasifican en: Modelos físicos: Es una representación o copia generalmente a escala, ya sea
mayor o menor de alg/n objeto de inter's y $ue permite su examen en diferentes circunstancias (ver 0a$ueta y +rototipo)! a escala no es necesariamente la misma en todos los ejes (por ejemplo, en modelados topográficos a veces se utilizan diferentes escalas verticales y &orizontales)! Modelos matemáticos: 1usca representar fenómenos o relaciones entre ellos a
trav's de una formulación matemática! "na clasificación de estos modelos los ordena como: Modelos deterministas: a$uellos en los cuales se asume $ue tanto los datos
empleados como el o los fenómeno(s) mismo(s) son completamente conocidos, por lo menos en principio, y $ue las fórmulas empleadas son lo suficientemente exactas como para determinar precisamente el resultado, dentro de los límites determinados por la observación! (+or ejemplo: las fórmulas de la ey de gravitación universal de -e2ton) 0odelos estocásticos o probabilísticos, en el cual no se asume lo anterior, lo $ue implica $ue el resultado es una probabilidad! Existe por tanto incertidumbre! (+or ejemplo, algunas de las formulaciones de la elación de indeterminación de 3eisenberg y 0odelo estadístico) Modelos numéricos: en los $ue la realidad física y las condiciones iniciales se
representan mediante un conjunto de n/meros, a partir de ellos se calculan u obtienen por alg/n medio otro resultado num'rico $ue reflejan cierto efecto de las condiciones iniciales! Estos modelos permiten 4experimentar5 a trav's de simulaciones en un computador u ordenador de modelos matemáticos o lógicos! (+or ejemplo: #imulación num'rica y 0'todo de 0ontecarlo) 0odelos gráficos $ue son la representación de datos, generalmente num'ricos, mediante recursos gráficos (tales como líneas, vectores, superficies o símbolos), para $ue la relación entre los diferentes elementos o factores guardan entre sí se manifiesten visualmente! 0odelos analógicos, se basan en las analogías $ue se observan desde el punto de vista del comportamiento de sistemas físicos diferentes $ue, sin embargo, están regidos por formulaciones matemáticas id'nticas! +or ejemplo, &asta los a6os 789 el modelaje de sistemas de aguas subterráneas se realizaba con
redes el'ctricas de resistencias y condensadores! Este procedimiento, bastante engorroso y costoso se sustituyó con el modelaje puramente matemático en la medida en $ue aumentó la capacidad de los computadores y se popularizó el uso del cálculo num'rico! 0odelos ;onceptuales! * descripción de referencia para la definición de ar$uitecturas de interconexión de sistemas de comunicaciones, y el 0odelo cíclico de la evolución del "niverso)! os modelos conceptuales se podrían clasificar en modelos $ue se refieren a entidades o fenómenos aislados o /nicos (el átomo, el universo) y los $ue se refieren a entidades específicas por lo menos en principio en relación a un grupo de tales entidades! ("na estrella y sus características en relación a otras! "na mol'cula y su energía cin'tica en relación a la temperatura de un cuerpo) Representación del modelo
a representación puede ser de la siguiente manera: ?e tipo conceptual, por una descripción cualitativa bien organizada $ue permite la medición de sus factores! ?e tipo matemático, se refiere a una representación num'rica por aspectos lógicos y estructurados con aspectos de la ciencia matemática! En este tipo de modelos la representación puede venir dada no sólo en t'rmino de n/meros, sino tambi'n letras, símbolos o entidades matemáticas más complejas! +or ejemplo si se refiere a un modelo gráfico de matemáticas, se observan imágenes y gráficas matemáticas, $ue representan a un modelo num'rico y de ecuaciones, los cuales son expresiones visuales basadas en aspectos cuantificables y de la ciencia matemática! ?e tipo físico, cuando una determinada realidad física se reproduce en un sistema simplificado, un modelo a escala o un prototipo $ue guarda cierta relación con la realidad $ue pretende ser novelizada! Estos modelos se basarían en aspectos de la ciencia física, de a$uellos movimientos de los cuerpos, y $ue además es cuantificable! Estos modelos generalmente representan el fenómeno estudiado utilizando las mismas relaciones físicas del prototipo pero reduciendo su escala para &acerlo manejable! +or ejemplo pertenecen a este tipo de modelo las representaciones a escalas reducidas de presas &idráulicas, puertos, o de elementos de estas obras, como un vertedero o una escollera! Tipos de modelos (científicos)
;on este t'rmino se &ace referencia a la representación de carácter gráfica, abstracta, matemática, etc! de determinados procesos o fenómenos con el propósito de exponerlos, detallarlos, estudiarlos y analizarlos! % partir de un modelo científico es posible obtener efectos o resultados certeros o probables acerca del fenómeno de estudio! os modelos científicos pueden ser clasificados de acuerdo a su estructura interna: 0=?E=# @A#>;=#: este tipo de modelo se identifica por la representación de un elemento determinado, proporcionando la oportunidad de exponerlo a acontecimientos de diversa índole! a escala puede variar de acuerdo al modelo realizado! 0=?E=# 0%BE0CB>;=#: los modelos matemáticos tienen como finalidad la representación de distintos fenómenos, o los vínculos existentes entre ellos, por medio de una fórmula de carácter matemático! #e pueden clasificar en: 0=?E=# ?EBE0>->#B%#: los modelos deterministas cuentan con la particularidad de $ue los datos empleados y el fenómeno estudiado se conocen de manera total! Es decir $ue las fórmulas utilizadas son de tal exactitud, $ue lograrán obtener un resultado preciso! +or ejemplo, la ey de gravitación formulada por -e2ton! 0=?E=# -"0D>;=#: a$uí las circunstancias de inicio y la realidad física son simbolizadas por medio de una serie num'rica! ;on la aplicación de un m'todo específico se ad$uiere un resultado tambi'n de carácter num'rico $ue proporciona las consecuencias o derivaciones de las condiciones dadas al principio! 0=?E=# E#B=;C#B>;=: a diferente de los modelos deterministas, en esta clase de modelo no se conocen los datos con exactitud, de manera $ue se observa un cierto grado de incertidumbre! ;omo consecuencia, el resultado obtenido representara una probabilidad y no una certeza total! 0=?E=# .C@>;=#: los modelos gráficos incluyen la figuración de datos num'ricos por medio de t'cnicas graficas determinadas, tales como símbolos o vectores! % partir de los mismos se representa visualmente relaciones entre los elementos involucrados! 0=?E=# ;=-;E+B"%E#: &ace referencia a cuadros conceptuales en donde se relacionan un conjunto de elementos determinados, conteniendo además postulaciones sobre la naturaleza de los fenómenos representados a trav's de dic&os conceptos! ?e esta manera, los modelos conceptuales se caracterizan por un grado elevado de abstracción!
Bibliografía
&ttp:es!2iipedia!org2ii0odeloFcientG;HG%?fico &ttp:222!tiposde!orgcienciasexactasI7Jtiposdemodeloscientificos
