Modelos y su construcción

Models and Their Construction

"La naturaleza es esencialmente simple. más hipótesis de las que son suficientes y necesarias para la explicación de los hechos observados". Estas palabras, que fueron escrito por Sir Isaac Newton en su Principia alrededor de 275 años hace, representan, según el teórico de la ciencia Gerald Holton (1988), una regla de simplicidad y verae causae (real causas) que nunca deben ser olvidadas en el tratamiento de la diabetes. de una manera científica. Newton y Holton son no es el único que ha propagado este principio de simplicidad; El mismo Einstein era un gran partidario de ella. Si recordamos su ecuación: E = mc2. Qué elegante y qué simple parece, y, sin embargo, cuán profunda y penetrante ha sido su influencia en el desarrollo de la ciencia moderna! Los científicos llaman a esta ecuación un modelo matemático de la relación entre energía y materia. Resume los resultados de siglos de observaciones y experimentos. y las simplifica en esta explicación matemática general. Presión. También lo hacen todos los modelos, ya sean matemáticos como éste. o de cualquiera de los otros tipos, que serán ex- y la gente de abajo. Son necesariamente simplificaciones de realidad.

Un modelo se define formalmente como un objeto o concepto diseñado según una analogía estructural, funcional o lógica con un origen correspondiente en el mundo real. Es se utiliza principalmente para resolver un problema o encontrar una respuesta, cuando, debido a ciertas condiciones, la que opera directamente en el lugar de origen, se hace inviable, difícil o imposible. Los modelos matemáticos, al igual que la ecuación de Einstein antes mencionada, son construcciones lógicas basadas en las relaciones cuantitativas o geométricas esenciales que conectan las parámetros básicos del sustrato original, de forma que permita el acceso a información general, explicación o predicción de patrones conductuales o evolutivos del objeto o fenómeno investigado. Tales patrones pueden servir de base para hipótesis, teorías o leyes de trabajo, describiendo o controlando el problema investigado. Por lo tanto, podemos concluyen que los modelos son abstracciones de sistemas reales. Pueden ser matemáticos o descriptivos (geométricos); pueden o no ser exactos o imprecisos, dependiendo de sobre la información utilizada en su construcción.

El suelo, en el curso de la adición o sustracción de material, puede ser considerado como un sistema que reacciona a la perturbación. Este sistema es un sistema compuesto, que abarca muchos y muy de cerca subsistemas relacionados, cada uno de los cuales es consciente de la perturbación y reacciona de manera tal que se resistirán a cualquier cambio que resulte de ello. Tales reacciones pueden ser modeladas y los resultados puede, si es preciso, utilizarse para predecir los patrones de comportamiento que puedan estar presentes en condiciones similares. Tomemos por ejemplo la solución del suelo, cuyo objetivo es mantener el equilibrio químico y, por lo tanto, las condiciones necesarias para un medio ambiente equilibrado del suelo. En este sistema, los cambios graves de las concentraciones de iones de hidrógeno (pH) pueden provocar perturbaciones de gran alcance que podrían provocar el colapso del rendimiento del sistema en su conjunto. Tras el inicio de tales cambios de concentración, el sistema de solución del suelo resiste la perturbación reorganizando su entorno químico para restaurar los valores originales de pH. Tales reordenamientos (generalmente conocidos como de las reacciones al tampón), que ya se explicaron en el Cap. 8, pueden ser matemáticamente de modo que se pueda predecir la evolución futura, en condiciones similares.

Otro ejemplo puede ser dado por el comportamiento de los organismos del suelo hacia los xenobióticos sustancias. Como se mencionó anteriormente en el Cap. 9, los organismos intentan al principio digerir o desintoxicar el material añadido para mantener el sistema en condiciones equilibradas. Esto puede llegar hasta cierto punto, sin embargo, el exceso de trabajo del sistema debido a más perturbaciones puede llevar finalmente a un colapso completo del rendimiento del sistema, y sólo los esfuerzos externos en forma de medidas de remediación pueden devolverlo a sus condiciones originales. Estudios experimentales sobre este fenómeno, seguidos de estudios matemáticos tratamiento de los resultados, puede conducir al desarrollo de formulaciones generalizadas que permitan hacer predicciones y faciliten la planificación de medidas de remediación. Tales formulaciones, basadas en observaciones de campo o trabajo experimental, no son más que abstractas tratando las partes individuales de todo el sistema. De esto, podemos concluir que la modelización en el entorno del suelo puede abarcar muchos aspectos, como la cinética de reacción, la bioquímica del entorno del suelo o las propiedades físicas y químicas de materia mineral. Cada uno de estos estudios de modelización proporciona información vital no sólo para entender las condiciones bajo las cuales el sistema puede colapsar (por ejemplo, fuertes), sino también para su remediación, si es necesario.

Tipos de modelos

Es muy difícil sugerir una clasificación general de los modelos que pueda ser válida en todos los casos, pero para nuestro propósito, es decir, la clasificación de los modelos que describen las relaciones entre la contaminación del suelo, podemos adoptar un esquema simple de clasificación de modelos. De acuerdo con este esquema, para los problemas relacionados con la contaminación del suelo, podemos utilizar modelos análogos naturales o modelos matemáticos, describiendo en términos matemáticos las condiciones dinámicas de todo el sistema del suelo. Estos últimos pueden ser deterministas (analíticos como en los ejemplos mencionados anteriormente) o pueden ser estocásticos,es decir, utilizando parámetros de naturaleza probabilística.

Modelos analógicos espaciales

Huelga decir que los modelos más importantes de esta categoría son los mapas y otras representaciones gráficas, como las mencionadas en el punto 10.1. Los mapas (topográficos, geológicos, pedológicos o hidrológicos) son análogos espaciales del sitio bajo investigación. No sólo son importantes para la caracterización del sitio, sino que también proporcionan la información necesaria para la predicción a través del análisis matemático (modelado matemático). Son de gran importancia en la planificación de la recolección de muestras, en las relaciones de flujo permanente o en el diseño posterior de medidas de remediación. El mapa base (topográfico) proporciona la construcción fundamental para todos los modelos posteriores. A través de líneas de contorno (líneas de igual elevación) se construye un modelo que representa una vista bidimensional de la topografía. Sin embargo, es útil ver esto dentro del marco de toda la región de la cual el área de estudio forma una pequeña parte. Esto permite comprender las condiciones físicas del área en una visión integrada de las condiciones topográficas, geológicas e hidrológicas que prevalecen en la región. La figura 12.2 muestra la relación entre el mapa de contorno y la topografía de una zona de colinas caracterizada por una cresta que se extiende en dirección Norte-Sur (Fig. 12.1). El área de estudio se encuentra al pie del extremo norte de la cresta. De esta vista en bloque de toda la región, se construye una vista detallada (de cerca) del área de estudio para ilustrar la topografía local (Fig. 12.3).

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