Scientific Models: Red Atoms, White Lies and Black Boxes in a Yellow Book

یک گورخرماهی، بدنه یک کشتی مینیاتوری، یک معادله ریاضی و یک زنجیره غذایی - این چیزها چه مشترکاتی دارند؟ آنها نمونه‌هایی از مدل‌هایی هستند که توسط دانشمندان برای جداسازی و مطالعه جنبه‌های خاصی از دنیای اطراف ما استفاده می‌شوند. این کتاب با معرفی مفهوم مدل علمی از منظری شهودی، ترسیم شباهت هایی به مدل های ذهنی و بازنمایی های هنری آغاز می شود. سپس تاریخچه مدلینگ را از قرن شانزدهم تا به امروز بازگو می کند. فرآیند تکراری ساخت مدل در چارچوب مدل‌های پیچیده با دقت پیش‌بینی بالا در مقابل مدل‌های ساده‌تر که درک مفهومی بیشتری ارائه می‌دهند، توصیف و مورد بحث قرار می‌گیرد. برای نشان دادن تنوع نظرات در جامعه علمی، ما همچنین نتایج یک مطالعه مصاحبه را ارائه می‌دهیم که در آن ده دانشمند از رشته‌های مختلف دیدگاه‌های خود را در مورد مدل‌سازی و اینکه چگونه مدل‌ها در کار خود نشان می‌دهند، توضیح می‌دهند. در نهایت، شامل تعدادی نمونه کار شده است که رویکردها و تکنیک های مدل سازی متفاوتی را در بر می گیرد. مقدمه‌ای جامع برای مدل‌های علمی ارائه می‌کند و نشان می‌دهد که چگونه مدل‌ها در علم مدرن ساخته و استفاده می‌شوند. همچنین به رویکرد و فرهنگ پیرامون مدل‌سازی در رشته‌های مختلف علمی می‌پردازد. این کتاب به عنوان الهام‌بخشی برای ساخت مدل عمل می‌کند و همچنین با نشان دادن نحوه استفاده از مدل‌ها در زمینه‌های مختلف علمی، همکاری‌های بین رشته‌ای را تسهیل می‌کند.

این کتاب عمدتاً برای دانشجویان علوم و مهندسی طراحی شده است. و همچنین دانشجویان کالج‌های تربیت معلم، اما برای خوانندگان علاقه‌مندی که می‌خواهند یک دید کلی از مدل‌سازی علمی به طور کلی و رویکردهای مختلف مدل‌سازی به طور خاص داشته باشند، جذاب خواهد بود.

A zebrafish, the hull of a miniature ship, a mathematical equation and a food chain - what do these things have in common? They are examples of models used by scientists to isolate and study particular aspects of the world around us. This book begins by introducing the concept of a scientific model from an intuitive perspective, drawing parallels to mental models and artistic representations. It then recounts the history of modelling from the 16th century up until the present day. The iterative process of model building is described and discussed in the context of complex models with high predictive accuracy versus simpler models that provide more of a conceptual understanding. To illustrate the diversity of opinions within the scientific community, we also present the results of an interview study, in which ten scientists from different disciplines describe their views on modelling and how models feature in their work. Lastly, it includes a number of worked examples that span different modelling approaches and techniques. It provides a comprehensive introduction to scientific models and shows how models are constructed and used in modern science. It also addresses the approach to, and the culture surrounding modelling in different scientific disciplines. It serves as an inspiration for model building and also facilitates interdisciplinary collaborations by showing how models are used in different scientific fields.

The book is aimed primarily at students in the sciences and engineering, as well as students at teacher training colleges but will also appeal to interested readers wanting to get an overview of scientific modelling in general and different modelling approaches in particular.