Bilgisayarla modelcilik
Bilgisayarla modelcilik, nesnelerin modelini oluşturmak ve süreçlerin benzerini yapmak için bilgisayarların kullanılmasıdır. Bilgisayar modelleri, gerçek bir durumda kolayca ya da güvenle uygulanamayacak koşullara bir sistemin vereceği tepkiyi araştırma olanağı sağladıkları için önem taşırlar. Bilgisayar modeliyle bir süreç hızlandırılabilir ya da yavaşlatılabilir. Modeller, gözlemciye, sistemin tek tek bileşenlerini değiştirerek bütün sistemin işleyişinin nasıl değiştirilebileceğini inceleme olanağı da verebilir.
Bilgisayar modeli, çoğunlukla matematik terimleri kullanılarak bir bilgisayar programıyla tanımlanır. Bir sistemin içindeki ilişkileri dile getiren, matematiksel denklemler kurulur. Program çalıştırıldığında, matematiksel dinamikler, gerçek sistemin dinamiklerinin benzerini oluşturur. Sonuçlar veri biçiminde sunulur. Başka bir model türü de, nesnelerin bilgisayarlı grafik tasarımıdır; bu model türü, tıpkı üç boyutlu bir kil ya da ağaç modelin farklı biçimlere sokulabilmesi gibi, görüntü ekranında farklı biçimlere sokulabilir. Bilgisayar destekli tasarım uygulaması bu ilkeye dayanır.
Bilgisayar modellerinin başarısı, büyük ölçüde, sistemlerin matematiksel ifadelerine ve seçilen girdi parametrelerine bağlıdır. Birçok sistemde, matematiksel ifadelerin son derece karmaşık olması gerekir; çünkü dikkate alınması gereken pek çok etmen vardır. Bu etmenler çoğunlukla alt modeller olarak ifade edilir ve bir birleriyle etkileşirler. Girdi parametreleri, model yaratma sıralamasının başlangıcında bilinen koşullardan oluşur ve sık sık tahmin edilmeleri gerekir.
Bilgisayarlar büyüdükçe ve hızlandıkça, bilgisayarla modelcilik de çeşitlenmiştir. Günümüzde yöresel düzeyde olduğu kadar dünya ölçeğinde de ekonomik büyümeyi, istihdamı, enerji ve besin kaynaklarını, nüfusu ve konut gereksinmelerini araştırmak için modeller kullanılmaktadır. Birçok çevre sisteminin modeli yapılmıştır. Kimyasal ya da nükleer kirlenmenin toprak ve su üstündeki etkisi, bilgisayarla değerlendirilebilir. Bir ırmağın suyunun barajlar, sulama ve elektrik üretimi için kullanılmasının çeşitli noktalardaki su akışını nasıl etkileyeceğini, o ırmağın modeli gösterebilir. Bilgisayar modelleri, toprak aşınmasının incelenmesine ve orman arazilerinin ticari kullanımının planlanmasına yardımcı olabilir.
Tıp alanında, yeni ilaçların geliştirilmesi ve bunların bedene etkilerinin tahmin edilmesi amacıyla, bilgisayar modelleri kullanılabilir. Biyoloji ve tıp öğrencilerine anatomiyi öğretmek için insan organlarının üç boyutlu modelleri kullanılmaya başlanmıştır; bunun sağladığı yarar, öğrencinin, bilgisayar modeli üstünde gerçek bir nesne gibi değişiklikler yapabilmesi, bu arada da grafiklerin ve canlandırmanın (animasyon), başka türlü ortaya çıkmayacak bilgileri sergilemesidir. Sinir ağlarının, yani beyindeki sinir yapılanmasının bilgisayarla yapılmış gösterimleri, araştırmacıların beynin işlevlerini anlamalarına yardımcı olmaktadır.
Mühendislikte, tasarımların çoğu, bilgisayar modelleriyle geliştirilir ve sınanır. Mühendisler, bilgisayar destekli etkileşimsel tasarım yöntemiyle, tasarımları çabuk ve ucuzca tekrar tekrar çizerler. Bilgisayar, tasarıma yardımcı olmakla kalmayıp, tasarlanan ürünün fiziksel zorlanma gibi etmenlere verdiği tepkinin kullanıcı tarafından araştırılmasına da olanak sağlar. Mühendis, fark gereçlerin fiziksel özellikler üstündeki etkilerini ve farklı tasarımların maliyet üstündeki etkilerini de araştırabilir.
Spreadsheet programları, işletmelerde geniş uygu ama alanı bulunan basit ve ucuz bilgisayarla modelcilik programlarıdır. Sözgelimi; satış ve fiyat düzeylerindeki değişikliklerin şirketin kârını nasıl etkilediğini incelemek için kullanılabilirler.
Bilgisayarların yeteneklerinin gün geçtikçe artması, bilgisayarla modelciliğin araştırmada, iş planlamasına ve kişisel uygulamalarda daha da yararlı duruma gelmesini sağlayacaktır. Hava durumu, yıldız evrim vetemel parçacık etkileşimi gibi son derece karmaşık sistemlerin daha hatasız modellerinin yaratılmasına, ver süper bilgisayarlarla daha da kolaylaşacağı kesindir.