הכינוי "ניסויי שדה" ניתן לניסויים אלה כדי להדגיש את ההבדל שבינם לבין ניסויי מעבדה. ניסויים כאלה נהוגים לעיתים קרובות במדעי החברה ובמיוחד בניתוח כלכלי של התערבויות חינוכיות ובריאותיות. לניסויי שדה יש את היתרון בכך שהתוצאות נצפות בתנאים טבעיים ולא בתנאי מעבדה מלאכותיים. להבדיל מניסויים טבעיים, החוקר בניסוי שדה מציג משתנה חדש, או משנה את גודלו של משתנה קיים, בשדה הניסוי. אולם, כמו ניסויים מבוקרים למחצה, גם ניסויי שדה סובלים מן האפשרות של משתנים מתערבים העלולים לגרום לתוצאות בלתי מדויקות.
ניסויי שדה מקובלים מאוד בפסיכולוגיה. בניסויי שדה בפסיכולוגיה המדען עשויי לשכור שחקנים שיציגו מצגי שווא לאנשים המשתתפים בניסוי בלא ידיעתם (זה דורש אישור מוועדת האתיקה). דוגמה לניסוי כזה - ניסוי האנשים המביטים אל השמים: המדען שוכר שחקנים שעומדים ברחוב ומביטים ממושכות אל השמים. הניסוי מנסה לברר את השפעתו של לחץ חברתי. שאלת הניסוי היא "באילו תנאים יצטרפו אנשים אחרים אל השחקנים ויביטו גם הם בשמים?" מתברר שככל שיש יותר שחקנים שמביטים אל השמים, כך מצטרפים אליהם יותר אנשים אחרים שמביטים אל השמים. האחרים עשויים אפילו להביט אל השמים ממושכות. כנראה שהרבה אנשים משוכנעים שאם יש לאחרים סיבה להביט בשמים אז גם להם יש סיבה להביט בשמים.
שיטות מחקר שהן ספק ניסוייות.
ניסויים טבעיים - תצפית השוואתית.
המונח "ניסוי" מצביע בדרך כלל על עריכת הליך בתנאים מבוקרים, אולם לעיתים עריכת ניסויים מבוקרים מסובכת ביותר או אפילו בלתי אפשרית. במקרים כאלה חוקרים נאלצים לבצע "ניסויים טבעיים" או "תצפיות השוואתיות". התצפית ההשוואתית המיטבית היא מציאה של שני מושאים לתצפית שדומים בתכונות רבות אך שונים רק בתכונות שאותם מעוניין המדען לחקור. למעשה, ניסוי טבעי מיטבי הוא מצב בו ניסוי שלא היה בכוחו של האדם לערוך, כאילו נערך בסיוע כוחות הטבע.
דוגמה לניסוי טבעי - בדיקת השפעת קצב התמותה באוכלוסייה האנושית על קצב הילודה. המדען אינו יכול להרוג אנשים לשם הניסוי. אולם, הוא יכול להשוות את קצב הילודה בחברה מסוימת לפני ואחרי אסון טבע או מלחמה. הוא יכול גם למצוא שתי חברות שקצב הילודה בהן היה דומה עד שאחת מהם חוותה אסון טבע שהמית רבים מהפרטים בה.
דוגמה אחרת לניסוי טבעי - השוואת תאומים זהים עם שוני ספציפי. יש שני סוגים של מחקרים שמשווים תאומים זהים עם שוני ספציפי. האחד הוא תצפית לחיפוש השערות, למשל חיפוש השערות למנגנון הפתולוגי של מחלת הסכיזופרניה אצל זוגות תאומים זהים שלאחד מהם יש מחלה כזו ולשני לא. הסוג השני הוא ניסוי טבעי שבודק השערה ספציפית לגבי סיבה ומסובב. לדוגמה: ההשערה היא שסמים גורמים לסכיזופרניה אצל מי שנמצא בקבוצת סיכון. הניסוי הטבעי - איתור זוגות של תאומים זהים שלאחד מהם יש הרשעות אחדות בענייני סמים ולשני אין שום הרשעה כזו ומציאת הבדל התדירות בהופעת הסכיזופרניה בין מורשעי הסמים לבין אלו שאינם (ההנחה היא שמי שמורשע השתמש בסמים הרבה יותר ממי שלא הורשע).
ניסויים טבעיים מתבססים על תצפיות באשר למשתנים במערכת שאותה חוקרים, זאת תחת ניסיון לבנות מערכת לבקרת משתנים אלה. הניסוי נערך מבלי שהחוקר מבצע מניפולציה כלשהי בתופעה הנחקרת, זולת מדידת משתנים. בתנאים אלה מנסה החוקר לאסוף נתונים מן המערכת באופן שבו ניתן ללמוד על תרומתו היחסית של כל משתנה לתופעה ובמקרים שבהם משתנים מסוימים נותרים יציבים לאורך זמן ניתן ללמוד על השפעת משתנים אחרים. המידה שבה דבר זה אפשרי תלויה בקורלציה שבין המשתנים המסבירים בנתוני התצפית. כאשר לא קיימת קורלציה טובה בין המשתנים, ניתן להתקרב בניסויים טבעיים לרמת ודאות בתוצאות המתקבלת בניסויים מבוקרים. אולם לרוב, קיימת קורלציה כלשהי בין המשתנים, כך יורדת המהימנות של תוצאות הניסוי הטבעי ביחס למה שניתן היה להסיק מניסוי הנערך בתנאים מבוקרים. כמו כן, כיוון שניסויים טבעים מתרחשים בדרך כלל בסביבה לא מבוקרת, משתנים ממקורות שלא זוהו אינם נמדדים ולא מבוקרים ואלה עשויים "לזהם" את הנתונים הנמדדים ולגרום לאשליה של קורלציה ביניהם.
מחקר רב בשטחי מדע מסוימים הוא בעל אופי של ניסויים טבעים, כך למשל ניסויים בשדה הכלכלה, מדע המדינה, גאולוגיה, אקולוגיה, מטאורולוגיה ואסטרונומיה. לדוגמה, בשטח האסטרונומיה, כאשר מנסים לבדוק את ההשערה "שמשות הן ענני מימן הקורסים לתוך עצמם", ברור שלא ניתן להתחיל את הניסוי בכך שנפריח ענן מימן ענק ואז נמתין משך מספר מיליארדי שנה כדי לראות אם תיווצר שמש. יחד עם זאת, על ידי תצפיות בענני מימן בשלבים שונים של קריסה וכן תצפית על מסקנות אחרות של השערה זו (לדוגמה, פליטת אור באורך גל מסוים משמשות קיימות), ניתן לאסוף נתונים הדרושים לצורך תמיכה בהשערה. דוגמה היסטורית לניסוי טבעי הייתה ההוכחה הראשונה במאה ה-17 כי אור איננו עובר ממקום למקום באופן מיידי, אלא במהירות שניתנת למדידה. תצפיות על הופעת הירחים של צדק הדגימו השהיית מה כאשר צדק היה מרוחק יותר מכדור הארץ, ביחס למועד הופעתם מאשר כאשר צדק היה קרוב יותר לכדור הארץ. תופעה זו הדגימה כי ההשהיה בהופעת הירחים היא ביחס ישר למהירות האור.
ניסויים תצפיתיים - ניסויים חסרי מובהקות סטטיסטית.
יש ניסויים תצפיתיים שהם דומים מאוד לניסויים מבוקרים להוציא את העובדה שאין בהם את השוויון ההסתברותי בין דגימת הניסוי לדגימת הבקרה. לאחרים גם אין השערה מוגדרת היטב. דוגמאות לניסויים כאלה:
תוצאותיהם של ניסויים תצפיתיים הם בעלי מהימנות נמוכה יותר מניסויים מבוקרים, כיוון שהם חשופים הרבה יותר לסכנת הטיה בבחירת המשתתפים. חוקרים מנסים לענות על חולשה זו בעזרת חישובים סטטיסטיים מסובכים.
הדמיה ממוחשבת של ניסוי.
כעקרון, הדמיה אינה ניסוי משום שניסוי יש לעשות בטבע או בחלק של הטבע שיש נימוק משכנע כי הוא יכול לשמש מודל לשאר הטבע. מסיבה זו, הדמיה ממוחשבת של ניסוי אינה יכולה להוכיח את צידקתה של השערה זו או אחרת. אולם, הדמיה כזו יכולה להוכיח שהשערה כל שהיא מכילה סתירה פנימית.
הדמיה ממוחשבת של ניסוי יכולה להיעשות כאשר יש ידע כמותי על חלקי המערכת, אולם לא ברור אם הידע הכמותי סותר השערה לגבי פעולת המערכת או תומך בה. לדוגמה, פרופ' חנה פרנס מהאוניברסיטה העברית בירושלים הפריכה בעזרת הדמיה ממוחשבת את ההשערה שהייתה מקובלת במשך שנים רבות, על פיה הנוירוטרנסמיטורים שבסינפסה נעים בעזרת דיפוזיה בלבד. נוסחת מהירות התנועה בדיפוזיה הייתה ידועה כמו גם אורך הסינפסות וזמן התגובה. ההדמיה הממוחשבת הבהירה שעל פי ההנחה המקובלת, מהירות ההולכה שאמורה להיות לטרנסמיטורים היא איטית יותר מזו שיש להם במציאות. בעקבות תגליתה של פרנס, היה צורך בחיפוש השערה חליפית ועריכת ניסויים בתאי עצב אמיתיים. נמצא שמולקולות הנוירוטרנסמיטורים מונעות על ידי דחייה חשמלית זו מזו וממולקולות נוספות המשתחררות עמן אל הסינפסה.
המיתולוגיה המצרית
רבי עקיבה
חוצץ
במדעי המחשב חוצץ (באנגלית: Buffer) הוא מקטע זיכרון המאחסן מידע באופן זמני בעת העברתו ממקום למקום. העברה של מידע יכולה להתבצע מהתקן קלט ליישום מחשב במחשב, מיישום במחשב אל הפלט, בין שני תהליכים, בין שני התקני אחסון וכו'. חוצץ יכול להיות מיושם ברמת החומרה או התוכנה.
שימושים.
חוצצים קשורים קשר הדוק עם התקני קלט/פלט. לרבים מהתקני החומרה יש חוצץ באמצעותו ניתן להעביר מהם או אליהם גושי מידע. בכונן קשיח למשל, ישנו חוצץ המקבל את המידע הנקרא על ידי הראש הקורא/כותב. לאחר שהחוצץ מתמלא, הכונן מסמן למערכת ההפעלה באמצעות פסיקה שיש לקרוא את תוכן החוצץ.
שימוש נוסף בחוצצים הוא על-מנת לסנכרן זרם של נתונים המתקבל בקצב בלתי ידוע או במהירות שלא ניתן לטפל בו בזמן אמת. בצורב דיסקים למשל, פעולת הצריבה חייבת להתבצע מהתחלה עד הסוף בשטף בלתי פוסק על-מנת למנוע את פגימת הדיסק (Data corruption). לכן, יש להכין את כל החומר המיועד לצריבה בטרם התחלת פעולת הצריבה. בדוגמה זו, החוצץ עוזר להתגבר גם על בעיית המהירות (פעולת הכתיבה למדיה היא פעולה איטית ביחס לגישה לקובץ בזיכרון ה-RAM), וגם על כך שהנתונים נדרשים באופן סדרתי בקצב מסוים.
חוצץ בודד.
כאשר קיים חוצץ יחיד, המידע נכתב אל החוצץ. כאשר החוצץ מתמלא, הוא מאותת למערכת ההפעלה שיש לנקות אותו, המידע מועתק מהחוצץ ליעדו, תוכן החוצץ נמחק והחוצץ חוזר לשימוש. בשיטה זו, התהליך הכותב חייב להמתין עד שהחוצץ יתפנה לכתיבה.
חוצץ כפול.
בשיטה זו קיימים שני חוצצים. המידע נכתב בכל פעם אל חוצץ אחד בלבד. כאשר חוצץ זה מתמלא, הוא מועבר לטיפול מערכת ההפעלה שמעבירה את תוכנו ליעד. בינתיים, ממשיך התהליך לכתוב לחוצץ השני. כאשר החוצץ השני מתמלא, התהליך חוזר לכתוב אל החוצץ הראשון (שהתרוקן בינתיים) ומעביר את הטיפול בחוצץ המלא למערכת ההפעלה. יתרונה של שיטה זו הוא שבכל זמן נתון קיים לפחות חוצץ אחד פנוי אליו אפשר לכתוב מידע ולכן אין צורך לחכות לריקון של החוצץ.
חוצץ מעגלי.
חוצץ מעגלי הוא חוצץ שהתא האחרון בו מצביע חזרה לתא הראשון. בעת הכנסת איבר, מוסיפים את האיבר בתא הפנוי הבא ובעת קריאה קוראים את התו הראשון שהוכנס. היתרון בשיטה זו הוא שמאחר ומדובר בתאים שונים ניתן לבצע פעולות כתיבה וקריאה במקביל.
בעיות עם חוצצים.
בדומה לכל מבנה נתונים, חוצצים סובלים מבעיות.
חריגה מהמינימום (Underflow).