Model (wetenschap)

In een wetenschappelijke of technische context is een model een vereenvoudigde voorstelling, beschrijving of nabootsing van (een deel van) de werkelijkheid. Een model kan formeel zijn (bijvoorbeeld een wiskundige vergelijking, een diagram of een tabel) of informeel (een beschrijving in woorden).

Classificatie

In het boek Introduction to Operations Research (1957, 155ff) introduceren C. West Churchman, Russell L. Ackoff en E. Leonard Arnoff een onderscheid in drie typen modellen:

• Iconische modellen lijken op de werkelijkheid, maar maken gebruik van andere materialen of een andere schaal – ze worden bijvoorbeeld gebruikt om ontwerpideeën vast te leggen (bijvoorbeeld schetsen, prototypes, virtual reality en schaalmodellen).
• Analoge modellen beschrijven specifieke eigenschappen van een idee of systeem door details te verwijderen en zich te concentreren op de kernelementen (door middel van analogieën): bijvoorbeeld stroomdiagrammen en circuit-diagrammen. Deze modellen pretenderen niet precies op de werkelijkheid te lijken maar zijn bedoeld om bepaalde functies te onderzoeken, of zichtbaar te maken.
• Symbolische modellen representeren ideeën met behulp van code (bijvoorbeeld cijfers, wiskundige formules, woorden, muzieknoten). Symbolische modellen zijn een abstractie van de werkelijkheid.

Modellen kunnen op verschillende wijzen worden gebruikt. Zo kan een muziekstuk worden gespeeld, terwijl een vliegsimulator voor training kan dienen. Met een economisch model kunnen beleidsvoornemens worden getoetst. In een windtunnel kan een schaatspak worden uitgeprobeerd, Madurodam is een grote trekpleister voor toeristen. Een heel bijzonder model is Biosfeer 2, een kunstmatig, gesloten ecologisch systeem waarin ook mensen hebben gewoond.

Tegenwoordig wordt bij het gebruik van een model vaak een computer ingezet voor het uitvoeren van de berekeningen die nodig zijn voor kalibratie en simulatie.

Elke wetenschappelijke discipline heeft zijn eigen modellen. Zo zijn er modellen in de economie, de psychologie, de klimatologie, de ecologie en de verkeersafwikkeling.

Voorbeeld

De meeste mensen begrijpen niet hoe een televisietoestel precies werkt. Toch heeft eenieder een model van een tv in zijn of haar hoofd. Het model dat de meeste mensen in hun hoofd hebben ziet er ongeveer uit als weergegeven in de afbeelding. Hierin zijn de volgende zaken weergegeven:

1. Het televisietoestel
2. De antenneaansluiting
3. Het stopcontact

Het televisietoestel haalt uit het stopcontact de energie die noodzakelijk is om de signalen die uit de antenneaansluiting komen, om te zetten in de voor de mens zichtbare lichtsignalen.

Als men dit model begrijpt, is het eenvoudig te verklaren waarom een televisietoestel niet kan werken als de stekker niet in het stopcontact zit. Het is duidelijk dat dit model een vereenvoudiging is: het houdt bijvoorbeeld geen rekening met de splitsing van het antennesignaal in een beeld- en een geluidssignaal. Als alleen het geluid uitvalt, geeft dit model dus geen verklaring. Een meer gedetailleerd model kan dat wel doen, maar ieder model moet zaken buiten beschouwing laten om verhelderend te kunnen zijn.

Zie ook

• Computersimulatie
• Model (doorverwijzing), andere betekenissen
• Model (economie)
• Modelvorming
• Simulatie
• systeem

Externe links

• (en) R. Frigg and S. Hartmann, Models in Science. artikel in de Stanford Encyclopedia of Philosophy, 2006: Dit is een erg theoretische verhandeling en geeft een aanzicht van de wetenschapsfilosofische kijk op modellen in de wetenschap.

Bronvermelding

Bronnen, noten en/of referenties:
Enige literatuur over de indeling van modellen:

• Nauta & Bertels (1969). Inleiding tot het modelbegrip de Haan Bussum. Met name "H.6. Soorten modellen en functies in de wetenschap". p. 114-144
• Jan in 't Veld (1985). Analyse van organisatieproblemen. Elsevier. Met name "H8.4. Soorten model". pag. 94-100

  Vrije mediabestanden over Models op Wikimedia Commons