MODELO CONCRETO

Son modelos físicos que tienen características comunes o idénticas con la realidad que se quiere modelar. En este tipo de modelos se incluyen las representaciones a escala de un objeto real o un prototipo de el: la maqueta de un edificio, los dispositivos o procesos reales que se comportan de igual forma al fenómeno de cual se tomó el modelo y del que se espera aprender algo. Es mucho más fácil y conveniente trabajar con un modelo físico que con lo que él representa por ser generalmente de menor tamaño, menos costosos en términos de materiales y más cortó en duración. Experimentos en los cuales las variabilidades están controladas estrechamente pueden hacerse en un modelo físico en la esperanza de que la respuesta de este sea igual a la del fenómeno en escala real. Ejemplo:

MODELO ABSTRACTO O SIMBÓLICOS Los modelos abstractos son el extremo opuesto de los concretos, no tienen características físicas comunes con el orina, estos pueden ser analógicos o matemáticos.

Modelos analógicos: son aquellos que representan un conjunto de relaciones a través de un medio diferente pero análogo al original. Se incluyen aquí los modelos gráficos o pictóricos. Como ejemplos de este tipo de modelos se tienen los mapas de carreteras, el velocímetro de un automóvil, los cuadros y gráficos, los diagramas de representación, entre muchos otros. Algunas características de es tos modelos son, principalmente: su intangibilidad y su duplicación. La posibilidad de compartirlos es más fácil que en los modelos concretos, su compresión es más difícil que los modelos concretos, son de modificación y manipulación más fácil que los concretos, tienen un alcance más amplio que los modelos concretos y rara vez son normativos.

Prueba de aerodinámica en un túnel de viento del Mercedes-Benz SLR McLaren

Modelos Matemáticos (o Cualitativos): son aquellos que utilizan la matemática para la representación de las relaciones entre los datos de interés. En este tipo de modelos los conceptos están representados por variables cuantitativas, es decir, los conceptos se representan en forma numérica y todas las relaciones tienen una representación matemática en lugar de física o analógica. Como ejemplos se pueden mencionar: los modelos físicos del movimiento, los modelos económicos, los modelos de gestión en las empresas, los modelos de producción industrial, los modelos financieros, los modelos de programación lineal y los modelos de redes. Sus principales características: su intangibilidad, de compresión más difícil que os modelos anteriores, de duplicidad y de posibilidad de compartirlos más fácil, de modificación y manipulación más fácil, son los de amplio alcance, pueden ser normativos y descriptivos.

MODELO ABIERTO

Es aquel que tienen necesariamente un intercambio con su medio ambiente, es decir aquel cuyas entradas se originan en el ambiente y cuyas salidas se vuelcan a el y que sin este intercambio más o menos constante no puede funcionar. De este intercambio con el medio ambiente reciproco surge su equilibrio dinámico. El sistema solo es capaz de alcanzar el equilibrio por su intercambio con el ambiente, no lo puede logar por si. Por ejemplo una empresa para seguir comprando materia prima que le permita continuar con su producción necesita la energía (o los recursos financieros) necesaria para repetir el proceso. Si por alguna razón no genera nueva energía de entrada en dicho intercambio deberá usar la que tenga acumulada para seguir funcionando y si esta se agota y no importa nueva de alguna forma el ciclo se interrumpirá y el sistema desaparecerá como tal.

MODELO CERRADO

Es aquel sistema que no tiene relación con el medio, tiene límites rígidos e impenetrables. Sin embargo decir que un sistema cerrado no tiene relación con el ambiente no es correcto en sentido estricto. Es difícil hallar ejemplos de sistemas cerrados en la vida real, ya que siempre un sistema tendrá aunque sea pequeño un intercambio de salidas con su ambiente. Por ejemplo si pensamos en una heladera la misma, mientras reciba electricidad más o menos constante del ambiente, funciona y se regula por si misma alcanzado el objetivo de enfriar en los grados que le hemos fijado. Entonces un sistema cerrado es aquel que aunque tenga algún intercambio con su medio ambiente, funciona como si no lo tuviera por que posee mecanismos que le permiten mantener por sí mismo cierto grado d estabilidad al funcionar, mientras se mantenga -constante dentro de ciertos límites- el flujo de energía que requiere.

MODELO DETERMINISTA

Son aquellos donde se supone que todos los datos se conocen con certeza, es decir, se supone que cuando el modelo sea analizado se tiene disponible la información necesaria para la toma de decisiones. Un ejemplo de modelo determinista es la asignación de las salas de clase en un plantel universitario, en el cual se conocen el número de salas, el número de cursos y el tiempo de ocupación de cada sala.

MODELO ESTÁTICO

Es aquel en el que los efectos actuales (salidas) dependen solo de las causas actuales (entradas). En virtud de esta definición un sistema cuya salida cambia con el tiempo puede describirse como estático, siempre y cuando las entradas cambien en forma semejante. Obsérvese que la escala de tiempo en la que se perciben los sistemas puede provocar una gran diferencia. Dado cualquier sistema es posible elegir una medición de tiempo lo bastante pequeña como para que el retardo inherente entra la entrada y la salida se convierta en algo apreciable, haciendo por tanto que el sistema aparente sea dinámico.

MODELO DINÁMICO

Es un sistema físico cuyo estado evoluciona con el tiempo. El comportamiento en dicho estado se puede caracterizar determinando los límites del sistema, los elementos y sus relaciones; de esta forma se puede elaborar modelos que buscan representar la estructura del mismo sistema. Un ejemplo de un sistema dinámico se puede ver en una especie de peces que se reproduce de tal forma que este año la cantidad de peces es X K , el año próximo será X K+1. De esta manera podemos poner nombres a las cantidades de peces que habrá cada año, así: año inicialX 0 , año primero X1,…, año K X K . Como se puede observar:X K+1=f ( XK ) se cumple para cualquier año k; lo cual significa que la cantidad de peces se puede determinar si se sabe la cantidad del año anterior. Por consiguiente esta ecuación representa un sistema dinámico.

MODELO PROBABILÍSTICO O ESTOCÁSTICOS

Son aquellos en los cuales algún elemento no se conoce con anticipación, algunas variables importantes denominadas variables estocásticas o aleatorias no tendrán valores conocidos antes que se tome la decisión y este desconocimiento debe ser incorporado al modelo. Estos modelos incorporan la incertidumbre a través de probabilidades en las variables aleatorias. Ejemplos de estos modelos son los referentes a filas de espera, administración de proyectos y pronostico. Para su construcción se requiere conocimientos de probabilidad y estadística.

MODELOS DE PARÁMETROS CONCENTRADOS

La mayoría de los fenómenos físicos ocurren en una región del espacio, pero en muchas ocasiones es posible representar ese fenómeno como algo puntual; por ejemplo, para estudiar la atracción entre el solo y la tierra es posible representar toda la masa de cada uno de esos cuerpos concentrada en un único punto (centro de gravedad), este clase de modelo requiere ecuaciones con derivadas o ecuaciones de diferencia ordinaria,

MODELOS DE PARÁMETROS DISTRIBUIDOS

Otros fenómenos como la transmisión de ondas electromagnéticas o las olas en el mar requieren una representación que considere que está sucediendo en cada punto del espacio, en este caso se necesitan un modelo de parámetros distribuidos en el espacio, en contraposición de los modelos concentrados. Los modelos de parámetros distribuidos implican ecuaciones diferenciales con derivadas parciales.

MODELO DISCRETO

Llamemos eventos discretos a aquellos en los que se considera su estado en ciertos momentos separados por intervalos de tiempo sin importar lo que ocurre en el sistema entre estos momentos. Es como si la evolución del sistema fuera descrita por una secuencia de fotografías, en vez de un flujo continuo y pasa bruscamente una fotografía a otra. Usualmente se considera que la realidad es continua y por tanto los sistemas discretos son solamente una abstracción de ciertos sistemas, de los nos interesa enfatizar su aspecto <<discreto>>. Un ejemplo es un motor de gasolina se dice que tiene cuatro tiempos: admisión, compresión, ignición y escape. Sin embargo, le pistón en realidad no se limita a pasar por cuatro posiciones, si no que pasa por todo un rango de posiciones continuas. Así los <<cuatro tiempos>> son una abstracción de la realidad.

MODELO FÍSICO

Los modelos físicos, por contraposición a los modelos matemáticos y a los modelos analógicos, normalmente son construcciones en escala reducida o simplificada de obras, máquinas o sistemas de ingeniería para estudiar en ellos su comportamiento y permitir así perfeccionar los diseños, antes de iniciar la construcción de las obras u objetos reales. Por ese motivo, a este tipo de modelo se le suele llamar también modelo reducido o modelo simplificado. Se utilizan con frecuencia para el estudio de represas, puentes, esclusas, puertos, aeronaves en túneles de viento, etc. Muchas veces, para obras complejas como, por ejemplo, una represa, se puede requerir la construcción de más de un modelo. En este ejemplo se acostumbra estudiar un modelo general de la disposición de la presa, con todas sus partes, un modelo específico a una escala mayor para el vertedero y la cuenca de disipación, otro para la o las bocatomas, uno diferente para la descarga de fondo,

MODELO MATEMÁTICO

Este modelo emplea algún tipo de formulismo matemático para expresar relaciones, proposiciones sustantivas de hechos, variables, parámetros, entidades y relaciones entre variables y/o entidades u operaciones, para estudiar comportamientos de sistemas complejos ante situaciones difíciles de observar en la realidad. Un ejemplo muy claro de este modelo es la ley de la gravitación universal diseñada por Isaac Newton.

MODELO ANTICIPATIVO Y CAUSAL

Un sistema es causal o no anticipativo si la salida en un instante dado depende de los valores presentes y pasados de la entrada, y no de valores futuros. Un sistemas es anticipativos o predictivos pueden “adivinar” entradas futuras. Ningún sistema físico real es anticipativo. La salida actual de un sistema causal depende del pasado de la entrada.