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En diversas ocasiones se hace necesario recurrir a métodos y artefactos conceptuales y materiales que representen la realidad para entenderla, explicarla y/o predecir los sucesos en la naturaleza y en la sociedad. Estas representaciones de la realidad son conocidas como modelos.
En el ámbito académico, al trabajar el concepto de modelo se suele hacer referencia a una representación que se desprende de datos (cualitativos o cuantitativos), resultantes de observaciones de sistemas reales.
Al momento de modelizar se seleccionan los aspectos que se consideren relevante y son descartados aquellos que se entiendan como poco presentativos de la realidad o despreciables de frente a los fines que se persiguen con el modelo. De ahí que los modelos sean representaciones limitadas de la realidad que recurren a la abstracción y a la idealización en su proceso de diseño.
La abstracción consiste en la supresión de ciertos elementos que están presentes en el sistema real pero no se consideran relevantes en un determinado contexto para dar cuenta de su funcionamiento. Por ejemplo, cuando se quiere representar la caída libre de un cuerpo se suele omitir la resistencia del aire para simplificar el modelo y con ello mejorar el entendimiento del suceso real.
La idealización, por su parte, consiste en la distorsión o falseamiento explícitos de ciertos elementos presentes en el sistema real para facilitar su tratamiento mediante el modelo. Un ejemplo de esto consiste en la asunción explícita de una ausencia de fricción cuando se estudia el movimiento de un cuerpo sobre una superficie lisa.
Aunque se trata de procesos muy similares, hay una sutil diferencia entre abstracción e idealización, a saber: mientras que la abstracción implica la omisión consciente de una verdad o hecho reconocido, la idealización es la afirmación y asunción de la existencia de una entidad o un hecho que no existe en la realidad.
Por lo anterior, cabe afirmar que los modelos, en última instancia, constituyen una representación ficcional de la realidad, aunque necesaria para la comprensión de ciertos fenómenos imposibles de comprender dentro de la complejidad que los determina.
Podemos convenir que un modelo aceptable es aquel que propicia la comprensión del sistema real y que conlleva a la generación de conclusiones verdaderas acerca hecho real que representa.
En la ciencia, existen múltiples clasificaciones de modelos que pueden ayudar a su comprensión. En este apartado nos concentraremos en su clasificación en función de la forma en que los modelos representan la realidad: modelos teóricos y modelos analógicos.
Los modelos teóricos son un conjunto de supuestos que intentan explicar, de forma esquemática o idealizada, la estructura o el comportamiento de un sistema. Los modelos analógicos, por otro lado, son aquellos que pretenden proporcionar una explicación de las estructuras de un sistema mediante la comparación con un sistema análogo que resulte mejor conocido y que se supone comparte aspectos relevantes, pero no es representativo del sistema bajo estudio en todos los aspectos.
En lo que respecta a la forma en que se presentan y comunican los modelos, estos pueden ser construidos y mostrados en forma de diagramas conceptuales, esquemas, maquetas u otros constructos.
Del mismo modo, los modelos pueden ser clasificados de acuerdo con la forma que toman como modelos formales (o matemáticos) y modelos semánticos. Los modelos formales se corresponden con ecuaciones matemáticas que describen y simulan el comportamiento de un fenómeno a partir de la identificación de las variables que mejor describen su comportamiento. Podemos decir, por ejemplo, que un conjunto de ecuaciones que describe la producción de café en una zona geográfica es un modelo matemático de ese sistema productivo.
Los modelos semánticos, por su parte, consisten en enunciados que reflejan el comportamiento de un fenómeno o bien en entidades físicas o conceptuales que satisfacen los enunciados o sistemas de ecuaciones que describen un sistema. En por ello que un modelo semántico se puede corresponder con un modelo a escala, un conjunto de enunciados, un diagrama y hasta una ecuación matemática siempre que satisfagan un sistema previamente descrito. De lo anterior se deduce la existencia de modelos teóricos–formales, teóricos-semánticos; modelos analógicos–formales y analógicos semánticos. Estos temas podremos tratarlos a profundidad más adelante.
De manera general y a modo de conclusión, cabe recalcar que, sin importar la clasificación a que estemos aludiendo, los modelos constituyen una representación simplificada de la realidad, útil para entender y/o explicar la realidad, desarrollar una teoría, predecir sucesos, establecer un modo de proceder o simplemente para fines didácticos.
