일반적인 모델링 과정
이 글은 모델링 절차에 대한 유용한 정보를 제공합니다.
모델링 절차는 문제를 정의하고 연구의 목표와 목적을 결정하는 것으로 시작합니다.
이 단계에서는 프로세스에 대한 모든 관련 이론을 평가하고, 프로세스에 대한 실제 경험과 함께 고려해야 합니다.
또한 프로세스의 가장 간단한 개념부터 시작하여 복잡성을 도입하는 것이 도움이 됩니다.
모델링 과정은 문제 정의, 이론 평가, 수학적 모델링, 방정식 해결 등으로 구성됩니다.
1) 문제 정의 단계에서는 모델링 목적과 범위를 명확히 하고 필요한 데이터를 수집합니다.
이론 평가 단계에서는 기존 이론을 검토하고 적용 가능성을 평가합니다.
2) 수학적 모델링 단계에서는 이론을 수학적으로 표현합니다.
생물학적 시스템은 많은 변수와 비선형성을 가지므로, 매우 복잡한 미분 방정식으로 표현됩니다.
이러한 방정식은 해석적인 방법으로 풀기 어려우므로, 수치 해석 방법이 사용됩니다.
3) 방정식 해결 단계에서는 모델의 결과를 계산합니다.
결과는 실험 데이터와 정확하게 일치할 필요는 없으며, 질적인 합의만으로도 유용한 이해를 얻을 수 있습니다.
모델링 결과는 시스템의 동작 원리와 상호작용을 이해하는 데 도움이 됩니다.
4) 컴퓨터 예측의 유효성을 확인해야 하며, 모델링 절차 중에 (1)-(3) 단계를 자주 수정해야 하는 경우가 많습니다.
5) 많은 경우, 생물학적 과정의 복잡성과 상호 작용적인 특성으로 인해 시스템을 완전히 이해하지 못하여 모델에 불확실성이 크게 남습니다.
판단을 내릴 때는 모델이 지나치게 복잡해져서 측정할 수 없는 매개변수가 너무 많이 정의되지 않도록 주의해야 합니다.
시뮬레이션 모델의 결과가 실험 데이터와 정확하게 일치할 필요는 없으며, 자연적인 원인-결과 관계에 대한 매우 유용한 질적 이해를 얻는 것만으로 충분할 수 있습니다.
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