משתנה (מדע)

במדע ובמחקר משתנה (variable) הוא יחידת מידע בה עושים שימוש בניסויים ותצפיות. בניסוי, המדען או החוקר מחולל שינוי משמעותי ומכוון במערכת הנחקרת ובתצפית המדען משתדל להימנע מגרימת כל שינוי במערכת. כתוצאה מכך, בניסוי סיבת השינויים במערכת ידועה ולכן הניסויים יכולים להתחקות אחרי סיבתיות השינויים. כאשר עוסקים בתופעות בהן יש (או עשויים להיות) סיבה ותוצאה, מבחינים בין משתנה בלתי תלוי, שגודלו מוכתב מראש, למשל על ידי המדען המחולל את הניסוי לבין משתנה תלוי, שערכו מושפע מן המשתנים האחרים. כאשר המדענים המבצעים את הניסוי מחממים נגד, הטמפרטורה עשויה להיחשב משתנה בלתי תלוי, בעוד שגודל ההתנגדות הוא משתנה התלוי בטמפרטורה.

אוסף הערכים אותם משתנה יכול לקבל נקרא התחום של אותו משתנה. כך למשל, משתנה אשר מתקבל מתוך תחום של שני ערכים – למשל "כן" או "לא" – ייקרא משתנה בינרי.

למשתנים במערכות מדעיות, ובמיוחד בפיזיקה, יש פעמים רבות יחידות מידה - גודל מוסכם וקבוע, המשמש למדידת מאפיין של עצם או תופעה מסוימת, באמצעות השוואת מאפיין זה ליחידת המידה. מטר, למשל, היא יחידת מידה לאורך, המאפשרת למדוד את אורכם של עצמים. יחידות מידה שונות משמשות לתאר גדלים שונים - לדוגמה מהירות יכולה להמדד במטר לשנייה. משתנים הם חלק ממשוואה וכדי לוודא שהמשוואה נכונה, יש צורך לוודא שמשני צידי המשוואה, קיימים גדלים בעלי אותן סוגי יחידות מידה, ואותן יחידות מידה. לדוגמה עצם שנע בקו ישר במהירות קבועה, ניתן למדוד את הערך של המהירות במטר חלקי שנייה. אם נכפול את המהירות בזמן (הנמדד בשניות) נקבל מרחק (הנמדד במטרים), באופן זה נקבל משוואה שבה מהירות כפול זמן = מרחק, וזו היא משוואה מאוזנת מבחינת יחידות המידע שלה. שגיאות אפשריות ביחס לכך היא שימוש ביחידות מידה מהסוג הנכון אבל ביחידת המידה הלא נכון - לדוגמה אם נמדוד את המהירות בקילומטרים לשעה, ונכפיל בשניות לא נקבל מרחק במטרים. שגיאה אפשרית אחרת (במשוואות מורכבות יותר) היא שימוש ביחידות מידה לא מוגדרות או משוואות ללא איזון ביחידות מידה.

בניגוד לניסוי שבו מוגדרים משתנה תלוי ומשתנה בלתי תלוי, בתצפית מוגדרים "משתנה מסביר" ו-"משתנה מוסבר" והקביעה מי מהם יוגדר כמשתנה מסביר ומי מהם יוגדר כמשתנה מוסבר תלויה בשיקול דעתו של האדם המפרש את תוצאות התצפית.

 כימות 
כימות היא פעולה בעיבוד מידע ההופכת מידע המתואר במילים למידע המוצג במשתנה כמותי. לדוגמה: הענקת ערכים מספריים לתשובות שונות עבור השאלה "מה מצבך המשפחתי? (רווק, נשוי, גרוש, או אלמן)." כימות מאפשר לעבד מידע בכלים מתמטיים וסטטיסטיים ולאפשר, למשל, רגרסיה ליניארית.

כאשר ניגשים לעבד מידע המופק מתוך ניסוי, סקר וכיוצא באלה, ניתן לאפיין ולכמת מספר תכונות של העצמים הנסקרים; ארגון המידע לרוב ייעשה בקטלוג העצמים בשורות של טבלה וציון ערך המשתנה המתאים לכל תכונה בעמודה נפרדת בשורה של אותו עצם.

 ראו גם 
 החלפת משתנה
 משתנה מקרי – בסטטיסטיקה
 משתנה (תכנות)

קישורים חיצוניים

קטגוריה:מדע