Matematičko modelovanje

Modelovanje je način rešavanja problema koji se pojavljuju u stvarnom svetu. Primenjujemo ga kada nije moguće vršiti eksperimente u realnom okruženju ili kada su takvi eksperimenti ekonomski neisplativi. Modelovanje izražava ljudsku sposobnost da misli i zamišlja, da koristi jezik i simbole, da vrši generalizacije.

Tokom godina u kvantitativnim eksperimentima u različitim oblastima prikupljen je ogroman broj podataka. Uz precizne opise, postoji potreba da se mehanizmi u posmatranim sistemima razumeju i objasne. Ideje o tome kako mehanizmi u sistemu funkcionišu moraju biti formulisane tako da možemo da pravimo pretpostavke o tome šta će se desiti i da zatim kroz eksperimente pretpostavke testiramo. Saznanja iz oblasti matematike, naročito diferencijalnog i integralnog računa, pružila su mogućnost za kreiranje modela (matematičkih modela) koji veoma dobro i koncizno opisuju neki fenomen, pojavu ili proces. Proces matematičkog modeliranja uključuje identifikaciju problema, matematičku formulaciju, tj. formiranje jednačine ili sistema jednačina koji opisuju ponašanje sistema, i zatim matematičko-numeričku analizu kojom se određuje model najjednostavniji za efikasna izračunavanja.

Da bi matematički model bio uspešno kreiran, neophodno je da u njegovom kreiranju učestvuje kako matematičar, tako i stručnjak iz oblasti na koju se model odnosi. Za probleme za koje su matematički modeli već razvijeni, moguće je pomoću parametara prilagoditi ih novoj situaciji ili drugom srodnom probemu. Modeli, iako opisuju određene fenomene iz stvarnog sveta, ipak su samo modeli, što znači da pojednostavljuju delovanje ili okolnosti u kojima se proces odvija. To svakako treba imati na umu i kod kreiranja i kod upotrebe i kod tumačanja rezultata dobijenih pojedinim modelima.

Moguće je modelovati bilo šta, pitanje je samo koliko dobijeni model odgovara realnoj situaciji. U biotehničkim naukama, već postoje modeli različitih bioloških sistema, tehnoloških i proizvodnih procesa, i slični.