Un model matematic este o descriere a unui sistem folosind concepte și un limbaj matematic. Procesul de construire a unui model matematic se numește modelare matematică. Modelele matematice sunt utilizate în științele naturale (cum ar fi fizica, biologia, științele pământului, meteorologia) și în disciplinele inginerești (de exemplu, informatica, inteligența artificială). De asemenea, acestea sunt utilizate în științele sociale (cum ar fi economia, psihologia, sociologia și științele politice). Fizicienii, inginerii, statisticienii, analiștii de cercetare operațională și economiștii folosesc foarte mult modelele matematice[1][2].
Modelele matematice pot lua mai multe forme. Printre tipurile de modele se numără:
- sisteme dinamice - pentru sistemele care se schimbă,
- modele statistice - pentru a găsi modele în grupuri mari de măsurători sau date,
- ecuații diferențiale - pentru a studia modul în care variabilele se modifică în timp sau
- modelele teoretice ale jocurilor - pentru a studia modul în care pot interacționa mai mulți factori de decizie independenți.
Aceste și alte tipuri de modele se pot suprapune, un anumit model implicând o varietate de structuri abstracte. Modelele matematice pot include modele logice. În multe cazuri, calitatea unui domeniu științific depinde de cât de bine concordă modelele matematice construite pe bază de teorie cu rezultatele unor experimente repetabile. Atunci când modelele matematice teoretice nu corespund măsurătorilor experimentale, oamenii de știință încearcă să corecteze modelul. Astfel de corecții deschid calea către teorii mai bune pentru a explica faptele.