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Cómo se trabaja?
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Las páginas de la metodología explican cómo se desarrollan los modelos para que el usuario pueda comprender su estructura y, posteriormente, detallen cómo aplicarlos en la solución y análisis de problemas.
En la fase de estructuración, se aborda cada etapa describiendo de manera general cómo se construyen los modelos, con especial énfasis en los aspectos clave para entender su estructura.
Una vez que el modelo está estructurado, se guía al usuario en su aplicación paso a paso: desde la identificación del modelo adecuado, el reconocimiento y la asociación de las variables, hasta la realización de los cálculos y/o análisis necesarios.
ID:(2121, 0)
Organización del material
Descripción
La metodología constituye la base de todo el contenido de estas páginas, por lo que se recomienda estudiarla antes de abordar los demás temas. Mientras que en esta sección se explican el método y las pautas para trabajar con la metodología, los temas restantes presentan la información específica de cada tópico sin detallar cómo aplicarla.
ID:(15907, 0)
Cómo se estructuran los modelos
Descripción
El método se basa en la creación de diversos modelos que buscan describir y, en la medida de lo posible, explicar el comportamiento de los sistemas. Para ello, se identifican los principios fundamentales que rigen el comportamiento de los sistemas estudiados. Cuando algún principio básico es desconocido, se recurre a una solución fenomenológica, lo que permite al menos contar con un modelo básico para analizar el sistema.
Una vez identificados los principios fundamentales, se derivan de ellos las variables necesarias para describir el comportamiento del sistema en el tiempo. Además, se busca identificar las ecuaciones que deben satisfacer dichas variables. Si no es posible derivar una ecuación a partir de principios fundamentales, se recurre a una modelación empírica, en cuyo caso el modelo se denomina fenomenológico.
Antes de utilizar el modelo para estudiar situaciones de interés, es esencial verificar su validez empírica. Esto se logra mediante el estudio de un evento, para el cual se pronostica teóricamente su comportamiento, incluyendo un rango de error. Luego, se recrea la situación y se realiza una medición que debe arrojar resultados dentro del margen de error calculado.
Si el modelo no se ajusta en ciertos rangos de las variables, se define un rango de validez para evitar su aplicación en situaciones donde los resultados calculados divergen de los observados.
Un modelo validado puede utilizarse para estudiar una situación, diseñar soluciones a problemas específicos o evaluar si existe un riesgo potencial de problemas en el futuro.
ID:(15908, 0)
Resumen del proceso de modelado
Descripción
En resumen, los pasos a seguir para modelar son:
• Identificar los comportamientos y propiedades que se desean explicar.
• Determinar las causas o mecanismos que los originan.
• Identificar las variables que describen dichos comportamientos.
• Desarrollar un modelo matemático basado en principios fundamentales.
• Si esto no es posible, definir un modelo fenomenológico que explique lo observado.
• Validar empíricamente el modelo propuesto.
• Generalizar el modelo para aplicarlo en diferentes contextos.
• Utilizar el modelo para estudiar, predecir y evaluar situaciones específicas.
ID:(15909, 0)
Uso de los modelos
Descripción
Una vez que los modelos han sido definidos, pueden utilizarse para estudiar sistemas físicos. La primera tarea es seleccionar el modelo adecuado para un caso específico. Esta elección puede ser compleja, ya que un modelo incorrecto puede llevar a resultados erróneos, aunque en algunos casos se logre cierta aproximación si el modelo comparte suficientes similitudes. Para evitar esta situación, es fundamental comprender a fondo los mecanismos, fundamentos y variables de cada modelo. Si alguno de estos aspectos no coincide con el sistema, se debe descartar el modelo.
Identificado el modelo, el siguiente paso es identificar las variables y asociarlas con los elementos observables del sistema físico. Es importante interpretar correctamente las variables; una verificación inicial sencilla es comprobar que las unidades coincidan. Si varias variables tienen la misma unidad, se debe comprender bien el mecanismo subyacente y asociar cada variable con el observable adecuado en la situación real.
Con las variables identificadas y asociadas, se puede utilizar la red del modelo para distinguir entre aquellas cuyo valor es conocido y aquellas que pueden calcularse mediante las ecuaciones del modelo. Finalmente, se identifican las variables cuyo valor no ha sido medido y que tampoco pueden calcularse en la situación actual. En estos casos, se revisa la red del modelo en busca de otras variables que permitan calcular la variable faltante.
En muchos casos, la parametrización del modelo es el objetivo final. En otros, representa el punto de partida para un análisis más profundo, como un análisis de variaciones o un estudio de la propagación de errores, donde los resultados se pronostican con su error asociado, lo que permite verificar el correcto funcionamiento del modelo.
ID:(15910, 0)
Resumen del uso del modelado
Descripción
En resumen, los pasos a seguir para aplicar el modelado son:
• Comprender en detalle los modelos asociados al sistema físico.
• Identificar el modelo adecuado para el caso específico.
• Verificar que la mecánica y los principios del modelo no contradigan el sistema físico.
• Identificar las variables del modelo y los elementos observables del sistema físico.
• Asociar las variables del modelo con los observables del sistema.
• Determinar los valores conocidos de los observables del sistema.
• Calcular las variables desconocidas utilizando la red del modelo.
• Calcular el rango de error de las variables y comparar con los datos medidos para validar la precisión del modelo.
ID:(15911, 0)