Mathematische Modelle versuchen, die wesentlichen Parameter von natürlichen Phänomenen zu erfassen und diese in einem berechenbaren Gleichungssystem, Differentialgleichungssystem o.ä. zur Vorhersage des beobachteten Systems zu nutzen. Berechenbarkeit meint hier sowohl die analytische Untersuchung als auch die Approximation mittels numerischer Verfahren. In der Regel sind auch die sogenannten physikalischen Modelle mathematische Modelle, allerdings solche, die sich auf physikalische Gesetzmäßigkeiten stützen. Gleichermaßen finden sich auch in der Systemtheorie mathematische Modelle, die nicht nur von der Natur, sondern auch von allen anderen Systemen abstrahieren (z.B. Modelle in den Wirtschaftswissenschaften für die Berechnung von Konjunkturzyklen, die von ökonomischen / sozialen Systemen abstrahieren.)
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