La science est le processus de prédire un résultat et ensuite tester pour voir si la prédiction était exacte, ce qui est de savoir comment les lois scientifiques sont forgées. Cependant, dans toute expérience donnée, il existe de nombreux facteurs qui pourraient obscurcir les résultats. En isolant certaines variables, les scientifiques peuvent étudier leur relation indépendante à un processus observable, qui nécessite l'utilisation de contrôle et de variables indépendantes.
Conception d'expériences
La conception d'une expérience (DOE) est un processus par lequel les données expérimentales peuvent être recueillies d'une manière précise et efficace. L'objectif du processus est de créer une base de données des résultats empiriques qui peuvent être analysés pour donner des conclusions convaincantes et impartiales concernant une hypothèse. Par exemple, une hypothèse peut être formée qui indique le volume d'un gaz élargira que sa température augmente. Une expérimentation peut alors être conçu pour tester la relation entre le volume d'un gaz et sa température.
Variables de contrôle
Les variables de contrôle sont des facteurs expérimentaux qui peuvent affecter le résultat d'une expérience, mais pour lequel l'expérimentateur ne souhaitent pas envisager en termes de production expérimentale globale, ce qui est accompli en équilibrant l'effet des variables à travers la gamme de variables indépendantes testées. En d'autres termes, les variables de contrôle sont maintenues constantes tout au long de l'expérience, éliminant ainsi leur impact sur les résultats. Dans le cas de l'expérience, du gaz, la pression du gaz serait une variable de contrôle. La pression du gaz testé serait maintenu à une pression constante quelle que soit la température, ce qui élimine l'effet dynamique de pression variable.
Variables indépendantes
Les variables indépendantes sont les facteurs actifs que l'on fait varier au cours de l'expérience. Ils représentent les facteurs qui sont mesurés et modifiés par l'expérimentateur pour déterminer leur relation à un résultat observé. En éliminant d'autres facteurs en utilisant des variables de contrôle, ces facteurs peuvent être isolés et étudiés. Dans le cas de l'expérience, du gaz, la température du gaz serait une variable indépendante. La température du gaz testé sera modifiée, en augmentant ou en abaissant, pour déterminer son effet sur le volume du gaz.
Résultat expérimental
La conception d'une expérience est utilisée pour dériver des modèles empiriques qui relient la sortie de l'expérience, ce volume de cas, à l'entrée de l'expérience, qui est la température dans cet exemple. En utilisant des variables de contrôle, l'expérimentateur nie l'influence de ces facteurs, cette pression de cas, sur les résultats expérimentaux, permettant à l'expérimentateur de dériver une relation directe entre la variable indépendante et les résultats expérimentaux. Cette relation sera soit appuyer ou réfuter l'hypothèse initiale de l'expérimentateur.