Приведите примеры научного моделирования

Научное моделирование представляет собой создание упрощенного образа объекта, системы или явления для их изучения, прогнозирования или проверки гипотез. Ниже приведены подробные примеры по типам моделирования. Математическое моделирование Этот вид моделирования использует язык математики для описания свойств и поведения систем.

• Эпидемиологические модели (SIR). Используются для прогнозирования распространения инфекционных заболеваний. Система дифференциальных уравнений разделяет популяцию на восприимчивых (S), инфицированных (I) и выздоровевших (R), позволяя рассчитать пик заболеваемости и эффективность карантинных мер.
• Финансовые модели. Например, модель Блэка-Шоулза в экономике, которая позволяет определить теоретическую стоимость европейских опционов, учитывая волатильность активов и время до исполнения.

Компьютерное (цифровое) моделирование Реализуется с помощью программных средств и больших вычислительных мощностей.

• Прогноз погоды. Численные модели атмосферы имитируют движение воздушных масс, теплообмен и фазовые переходы воды. Суперкомпьютеры обрабатывают данные с тысяч станций, чтобы построить вероятностную карту погоды.
• Краш-тесты автомобилей. Виртуальные симуляции столкновений позволяют инженерам оценить деформацию кузова и риски для пассажиров без разрушения реальных прототипов на ранних этапах проектирования.

Натурное (физическое) моделирование Создание реальных объектов с сохранением физической природы оригинала, часто в другом масштабе.

• Аэродинамические трубы. Уменьшенные копии самолетов или автомобилей помещаются в поток воздуха для изучения аэродинамического сопротивления и подъемной силы.
• Гидравлические модели. Уменьшенные макеты плотин, портов или русел рек используются для изучения течений, размыва берегов и надежности гидротехнических сооружений.

Мысленное и концептуальное моделирование Происходит на уровне идеальных образов или теоретических конструкций.

• Планетарная модель атома Резерфорда. Представление строения атома как системы, где электроны вращаются вокруг ядра подобно планетам вокруг Солнца. Хотя позже модель была уточнена квантовой механикой, она стала важнейшим этапом в понимании микромира.
• Мысленный эксперимент "Кот Шрёдингера". Модель в квантовой физике, иллюстрирующая неполноту квантовой механики при переходе от субатомных систем к макроскопическим объектам через состояние суперпозиции.

Биологическое моделирование Использование живых организмов для изучения биологических процессов.

• Модельные организмы. Использование лабораторных мышей, плодовых мушек (дрозофил) или бактерий кишечной палочки для изучения генетических мутаций, механизмов наследственности или действия новых лекарственных препаратов перед их клиническими испытаниями на людях.

Укажите научную область, которая интересует вас больше всего, чтобы получить более узкоспециализированные примеры.