Ero sivun ”Mallintaminen” versioiden välillä

'''Mallintaminen''' tarkoittaa todellisuuden osan, esimerkiksi tietyn ilmiön tai [[systeemi]]n esittämistä muulla tavalla kuin sillä itsellään. Mallintamista on esimerkiksi kartta, joka on malli todellisesta maastosta tai pienoismalli, joka on pienennetty malli todellisesta esineestä. Mallintamista voidaan tehdä myös [[matematiikka|matemaattisesti]], kuten esimerkiksi [[painovoima]]malli, joka kuvaa kahden tai useamman kappaleen välistä vuorovaikutusta. Myös toimintamalli aivoissa, todellisen toiminnan esitys [[aivot|aivojen]] ymmärtämässä muodossa, voidaan katsoa mallintamiseksi. Mallinnuksen tuloksia käytetään muun muassa ilmiön [[simulointi]]in, tutkimukseen ja käyttäytymisen ennustamiseen eri tilanteissa.

 

Todellisuutta voidaan mallintaa monin tavoin. Siitä voidaan rakentaa fyysisiä malleja, esimerkiksi pienoismalleja [[tuulitunneli]]kokeisiin tai allaskokeisiin (fyysinen mallintaminen). Sitä voidaan kuvata matemaattisesti (painovoimamalli), [[fysiikka|fysikaalisesti]] ([[Niels Bohr|Bohrin]] [[atomi]]malli; analyyttinen mallintaminen) tai muulla toimintamallilla ([[vuokaavio]], [[algoritmi]]; toiminnallinen mallintaminen).

Mallintaa voidaan myös yrityksen ja erehdyksen kautta, siis [[oppiminen#esimerkki oppimisesta ja eloonjäännistä|mallintaminen oppimalla]]. Nykyään mallinnusta tehdään etenkin [[tietokone]]illa (tietokonemallintaminen).

Mallintamista käytetään hyvin monessa paikassa. [[Tekniikka]] ja fysiikka perustuvat mallintamiseen, useimmiten [[matematiikka]]an. Myös ihmisryhmien käyttäytymistä tutkitaan mallintamalla niitä. Toisaalta ihminen mallintaa maailmaa päässään (opittuna tai [[geeni|geneettisesti]]). Tutkimustoiminnassa mallinnetaan tutkittavaa ilmiötä ja saadaan siitä tätä kautta uutta tietoa.

 

Mallintamiseen liittyy monia ongelmia. Malli ei ole todellisuus vaan aina approksimaatio, likiarvo. Jotkut asiat ovat vaikeasti mallinnettavissa esimerkiksi niiden vaatiman suuren laskentakapasiteetin takia. Toisaalta jotkut asia eivät ole mallinnettavissa lainkaan vaan ne voidaan esittää vain itsellään. Näitä ovat erityisesti [[kompleksisuus|kompleksiset]] ilmiöt, kuten mikä tahansa pitkän aikavälin toiminta, jossa on paljon muuttujia (paikallisen sään ennustaminen tasan vuoden päähän) sekä esimerkiksi elämä ja tietoisuus.

 

Tietokoneiden suuren tehon kannalta mallintamisessa on oleellista se, että vain se, mikä pystytään mallintamaan, pystytään (mahdollisesti) laskemaan tietokoneilla. Mallintaminen on siis [[tietokonesimulointi|tietokonesimuloinnin]] edellytys.

 

Viime vuosikymmeninä tarkentunut [[sään ennustaminen]] perustuu pitkälle kehitettyihin ilmakehämalleihin ja supertietokoneilla suoritettavaan raskaaseen laskentaan.

 

[[Molekyylimallinnus]]ta käytetään [[kemia]]ssa molekyylitason ilmiöiden selvittämiseen. Sen avulla voidaan tutkia yhdisteiden steerisiä ja elektronisia ominaisuuksia, muodostumislämpöjä, reaktiomekanismeja sekä epäorgaanisten materiaalien kide- ja pintarakenteita. Molekyylimallinnusta käytetään hyväksi erityisesti [[tietokoneavusteinen lääkeainesuunnittelu|lääkeainesuunnittelussa]]. Molekyylimallinnusta suoritetaan molekyylimekaanisilla, semiempiirisillä ja kvanttikemiallisilla menetelmillä.

 

Rakennussuunnittelu on kehittynyt [[tietokoneavusteinen suunnittelu|tietokoneavusteisen suunnittelun]] myötä [[kolmiulotteisuus|kolmiulotteiseksi]] mallintamiseksi, jossa piirtämisen sijaan mallinnetaan rakennus kaikkine [[:Luokka:Rakennusosat|rakennusosineen]].

 

Rakennuksesta luodaan koko rakennuksen [[Tuotteen elinkaaren hallinta|elinkaaren]] aikainen [[rakennuksen tietomalli]] ({{k-en|BIM, Building information model}}). Tietomalli sisältää rakennuksen kolmiulotteisen mallin, mutta myös muuta kuin graafista tietoa, esimerkiksi tiedot pintamateriaaleista, laatutasosta, paloluokasta tai käyttäjästä. Suunnittelun aikana mallintamisen ansiosta saadaan nopeasti määrälaskentatietoa päätöksenteon tueksi ja korkeatasoisia [[visualisointi|visualisointeja]]. Rakennuksen käytön aikana malli toimii ylläpidon ja huollon, sekä käyttäjien toiminnan suunnittelun apuvälineenä, ja [[Korjausrakentaminen|peruskorjaussuunnitelmien]] pohjana. Mallia täydennetään rakennuksen koko elinkaaren ajan. Elinkaaren loppuvaiheessa mallia käytetään hyväksi suunniteltaessa rakennuksen purku ja materiaalien jälleenkäsittely.

 

 

Yhdysvallat rakensi ensimmäiset häivekoneet. Laskentaan tarvittiin ensimmäisiä [[Cray-1]]- ja Cray-2-supertietokoneita. [[Persianlahden sota|Persianlahden sodassa]] [[1991]] nämä koneet lensivät kaksi prosenttia lennoista mutta 40 prosenttia strategisista lennoista tappioitta.

 

 

* [[Lentosimulaattori]]

* [[Molekyylimallinnus]]

[[Luokka:Tietokoneavusteinen suunnittelu]]

[[Luokka:Mallintaminen| ]]