ما برای به کارگیری یک پدیده و بهرهمندی از آن، نیاز مبرمی به دانستن چرایی آن پدیده نداریم و همین که بدانیم آن پدیده چطور کار میکند، کافی است. اما برای اینکه بتوانیم رفتار یک سیستم را پیشبینی کنیم، دو راه حل پیش روی ماست.
راه حل اول این است که با شروع از تعدادی مفروضات و با استفاده از قوانین مورد قبول و روابط بنیادین شروع به تحلیل مساله کنیم تا به یک پاسخ مثل یک فرمول یا رابطه برسیم. سپس پیشبینیهای این فرمول را با نتایج آزمایشات مقایسه کنیم تا ببینیم که پیشبینی ما با نتایج آزمایشات همخوانی دارد یا نه. در این حالت ما یک پاسخ تحلیلی (analytical) ارائه دادهایم. یعنی ابتدا با استفاده از تحلیل سیستم، رابطهای را یافتهایم که این رابطه با نتایج آزمایشات هماهنگ است. در این حالت گویی ما از پایین به بالا حرکت کردهایم.
اما ما راه دیگری نیز برای پیشبینی این سیستم در اختیار داریم. بدین صورت که به جای تحلیل سیستم، ابتدا آزمایشات متعدد انجام دهیم و دادههای زیادی به دست آوریم. سپس بهترین نمودار و رابطهای که بر این دادهها منطبق است را بیابیم. در این حالت از بالا به پایین حرکت کردهایم. این روش در علوم مختلف به خصوص علوم مهندسی و علوم تجربی کاربرد دارد که به آن روش تجربی (empirical) گفته میشود. بسیاری از روابط و فرمولها که در علوم مختلف مشاهده میکنید، به شکل کاملا تجربی به دست آمده است. در این حالت آزمایشگر اساسا دغدغهی فهم چرایی وقوع پدیده را ندارد، بلکه فقط میخواهد به کمک این رابطه، دادههای آینده را به درستی پیشبینی کند. البته که این یک نقصان است که نتوانیم علت دقیق یک پدیده را توضیح دهیم. اما این روش از منظر کاربردی بسیار مناسب و در بسیاری موارد کافی است.
ما در روش تحلیلی با فرضیات مختلف و عملیات ریاضی به یک معادله میرسیم و سپس صحت آن را با آزمایشات متعدد میسنجیم. اما در روش تجربی، با آزمایشات مختلف به یک معادله میرسیم که خودبخود با نتایج آزمایشات انطباق دارد، اما دقیقا نمیدانیم چرا این رابطه به این شکل است. اما من در اینجا میخواهم یک راهحل ساده و کاربردی یا به اصطلاح یک قاعدهی سرانگشتی (rule of thumb)، برای تشخیص یک رابطهی تجربی از یک رابطهی تحلیلی پیشنهاد دهم.