Un modelo es una representación abstracta de la realidad en alguna forma (por ejemplo, matemática, física, simbólica, gráfica o descriptiva), destinada a reflejar determinados aspectos de esa realidad y que permite obtener respuestas a las cuestiones investigadas.
Se entiende por modelo un objeto material o imaginado que, en el proceso de conocimiento (estudio), sustituye al objeto original, conservando algunos rasgos típicos relevantes para la investigación en curso. El proceso de construcción y uso del modelo se denomina modelado.
Un modelo es necesario para:
- comprender cómo está constituido un objeto concreto: cuál es su estructura, sus vínculos internos, sus propiedades fundamentales, las leyes de su desarrollo, autodesarrollo e interacción con el entorno;
- aprender a gestionar el objeto o el proceso, determinar los mejores modos de gestión dados unos objetivos y criterios;
- prever las consecuencias directas e indirectas.
Al hablar de modelado científico conviene aclarar el sentido de términos como «modelo» y «teoría». En la literatura científica actual estos conceptos se interpretan de forma ambigua, y la frontera entre ellos es difusa. En la metodología de la ciencia se reconocen actualmente las siguientes interpretaciones:
- El modelo es un instrumento orientado, ante todo, a la investigación del comportamiento y las propiedades de un objeto concreto con el fin de gestionarlo o predecir sus propiedades.
- La teoría es un medio más abstracto que el modelo, cuyo objetivo principal es explicar el comportamiento o las propiedades no de un objeto concreto, sino de toda una clase de objetos. Puede decirse que una teoría contiene un conjunto finito, o incluso infinito, de modelos concretos.
Al crear un modelo concreto se emplean las leyes y ecuaciones de la teoría correspondiente. El modelo responde a las preguntas «¿de qué manera?» y «¿por qué?» para un objeto concreto, mientras que la teoría lo hace para toda una familia de objetos con propiedades similares. Debe señalarse, sin embargo, que al desarrollar modelos de procesos y fenómenos complejos a menudo es necesario utilizar conceptos y relaciones de varias teorías pertenecientes a distintas ramas, disciplinas e incluso campos del conocimiento.
Es posible construir modelos en la imaginación, de forma ideal, mediante el pensamiento: tales modelos se denominan abstractos. También es posible crear modelos a partir de objetos y procesos reales: tales modelos se denominan reales, materiales o, en ocasiones, físicos. En cierto sentido, una posición intermedia ocupan los modelos reales con contenido abstracto: los modelos simbólicos (de signos). El concepto de modelo no se refiere simplemente a un objeto; incluye en determinadas relaciones: al sujeto que organiza el modelado y la tarea para la cual se realiza (ambos a través del objetivo); al objeto original que se modela; a los medios con los que se crea el modelo; y al entorno en el que el modelo debe funcionar.
Según N. N. Moiseev, el modelo puede entenderse como un conocimiento simplificado —empaquetado, si se quiere— que porta una información perfectamente definida y limitada sobre un objeto (fenómeno) y refleja unas u otras propiedades de este. El modelo puede considerarse como una forma especial de codificación de la información. A diferencia de la codificación ordinaria, en la que toda la información de partida es conocida y simplemente se traduce a otro lenguaje, el modelo, sea cual sea el lenguaje que utilice, codifica también aquella información que las personas aún desconocen. Puede decirse que el modelo contiene un conocimiento potencial que el ser humano, al investigarlo, puede adquirir, hacer visible y utilizar en sus necesidades prácticas.