Исследование явлений и объектов, основанных на построении и изучении их моделей, называется МОДЕЛИРОВАНИЕМ.Модели изучаемых процессов и явлений можно подразделить на вещественные или геометрические, энергетические или физико-химические, биологические и информационные.Под вещественными моделями можно понимать классы моделей, которые воспроизводят структуру рассматриваемого объекта и взаимоотношение его частей. Наиболее простым видом такой модели можно считать действующие копии некоторых механизмов (корабля, самолета и т.д.).Действующую копию биосистем создать практически невозможно, а многочисленные роботы и куклы способны повторять лишь форму прототипа и примитивные функции.Для моделирования функциональных взаимоотношений в изучаемых системах используются энергетические модели. Эти модели, хотя и состоят из вещественных элементов, но не требуют того, чтобы элементы были полностью подобны элементам прототипа, так как их целью является моделирование функций прототипа. Они являются более абстрактными. Энергетические или физико-химические модели получили широкое распространение в медицине. Это аппараты искусственного дыхания (АИД), искусственного кровообращения АИК), искусственная почка и другие технические устройства временно или постоянно заменяющие органы и системы живого организма (кардиостимулятор).
Следующий тип моделей - информационные. Совокупность биологических дисциплин до недавнего времени для описания результатов исследований, и описания работы изучаемых биосистем, использовали преимущественно словесные модели. Но на языке словесных моделей трудно достичь четкости в изложении закономерностей работы биосистемы, трудно выразить количественные соотношения между параметрами изучаемой биосистемы. К информационным моделям относятся и математические модели. Они обладают высокой степенью абстрактности, оперируют символами, легко обозначающими параметры систем любой природы, в том числе и биологической, допускают количественную интерпретацию. Именно математические модели позволили в биологии и медицине перейти к сжатому изложению гипотез и закономерностей, к широкому внедрению вычислительной техники. Разработка математических моделей биосистем идет совместно с построением физических моделей. Сейчас наметился следующий путь: изучение биосистемы — построение математической модели - разработка физической модели. В медицине, кроме того, широко используются биологические (предметные) модели. Для изучения протекания патологических процессов и методов лечения человека различными новыми препаратами, применяют предварительное изучение на предметной модели - животном. При этом животное подбирают так, чтобы уровень организации изучаемой системы был близок к уровню организации таковой системы у человека, включая нервные, гуморальные факторы регуляции, возможные влияния окружающей среды и т.д. Понятно, что предметные модели являются и моделями, совмещающими в себе все три составляющие материального объекта: вещество, энергию и организацию.
Моделирование состоит из следующих стадий:
1. Формирование цели моделирования.
2. Создание гипотезы для качественного описания системы, выбор типа модели и математических методов ее описания.
3. Создание модели.
4. Сравнение модели с исследуемой системой с целью их идентификации.