Моделирование

Моделирование — 1) процесс построения модели одним из доступных методов или их сочетанием. 

2) в биологии — метод исследования и демонстрации различных структур, физиологических и др. Функций, эволюционных, экологических процессов и т.д. посредством их упрощённого имитирования (логического, математического или натурного), т.е. представления в виде обобщённой динамической (логической схемы, действующего макета, системы дифференциальных уравнений) или статической (макет, схема, типичная конструкция) модели.

Любая модель всегда упрощена, функционально неадекватна моделируемому объекту или явлению и отражает лишь их общий образ или вероятный сценарий процесса (таких сценариев может быть несколько). Другими словами, моделирование не копирует, а лишь имитирует реальность. Тем не менее, метод моделирования позволяет исследовать многие процессы, недоступные для непосредственного наблюдения или экспериментального воспроизведения, и объяснять их (например, математические закономерности взаимоотношений в системах хищник — жертва, потребитель — корм и т.п.).

В связи с этим моделирование — обязательный этап любого исследования. Математич. моделирование — численное (в виде системы дифференциальных уравнений) выражение парных связей с последующим объединением все новых и новых пар взаимоотношений, что позволяет, изменяя одно числовое значение, видеть изменения остальных включённых в модель показателей, составлять картину вероятных перемен в рассматриваемой совокупности.

Например, расчёт влияния техногенного увеличения количества углекислого газа в атмосфере земли на отток тепла из нижней части её атмосферы (тропосферы), так называемого тепличного эффекта, позволяет определить вероятные изменения климата в различных местах планеты, а, следовательно, ход роста растений и условия обитания др. организмов.

Предпосылкой правильной работы математической модели служит знание эмпирических натурных закономерностей, в разбираемом примере — качественной и количественной связи между выбросами и концентрацией СО2 в атмосфере, растворением этого газа в водах океана, потреблением и, выделением его растительностью, животным миром, закономерностями оттока тепла от поверхности земли и т.д.

Математическое моделирование — прекрасный инструмент исследования, но оно ни в коем случае не заменяет натурных работ. В силу большой сложности природных систем и процессов, происходящих в них, а также неизбежной неполноты информации в процессе математического моделирования возможны ошибки.