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Les bonnes pratiques de la quantification des phénomènes

On se souvient que :

1. je propose que la science résulte du mouvement suivant : identification d’un phénomène, quantification de ce phénomène, réunion des données quantitatives en loi synthétiques, recherche de mécanismes quantitativement compatibles avec les lois, recherche de prévisions expérimentales fondées sur la théorie, test expérimental des prévisions

2. je m’interroge sur la possibilité de "bonnes pratiques" scientifiques

Dans mon questionnement initial sur les bonnes pratiques, j’ai fini par conclure que de telles règles (qui nous aident, pas qui nous sanctionnent : seuls les petits esprits peuvent imaginer des sanctions) peuvent exister, à condition d’analyser la recherche scientifique étape par étape.

Ici, je propose de considérer la question de bonnes pratiques en matières de quantification des phénomènes.

Commençons par observer qu’à propos de la quantification des phénomènes, il y a des questions de stratégie et des questions de tactique. La stratégie, cela consiste à choisir les phénomènes que l’on veut explorer. La tactique consiste à bien faire l’exploration décidée.

La question tactique avant la question stratégique (une fois n’est pas coutume !).

Pour cette dernière, il y a des règles que l’on peut commencer à empiler avant des les ordonner.

Par exemple, il est bon de distinguer la préparation des systèmes expérimentaux et des échantillons, puis la mise en oeuvre des méthodes analytiques ou de caractérisation, avant d’examiner la question de l’analyse des données. On voit donc apparaître une ramification, où chaque étape conduit à une liste de bonnes pratiques.

Par exemple, lors de la préparation des échantillons, on n’oubliera pas qu’il faut en faire un minimum de trois, afin d’être en mesure de calculer une moyenne et un écart type. De même pour l’analyse qui devra être répétée.

Plus généralement, ne pourrions-nous pas dire que, lors des trvaux expérimentaux, c’est une bonne pratique de répéter les expériences, afin, non seulement, de vérifier les résulats obtenus, mais aussi d’obtenir une gamme de variations, ce que l’on nomme aussi des incertitudes ?

Puisque nous en sommes à la vérification, il faut parler de validation, c’est-à-dire la mise en oeuvre de méthodes différentes qui doivent toutes conduire aux mêmes résultats.

A propos d’analyse, il existe notamment des guides de bonnes pratiques, qui sont les méthodes analytiques ISO, Afnor, AOAC. Cela vaut pour les chimistes, mais il y a cela pour toutes les branche s professionnelles.

Pour l’interprétation des données (l’analyse des résulats d’analyse si l’on peut dire), là encore il y a une validation néccessaire, ce qui peut passer par l’emploi de méthodes statistiques mais aussi, lors des calculs, par des calculs différents qui doivent aboutir au même résultat. En un mot métaphorique, la bonne pratique se résume par "la ceinture et les bretelles".

La question stratégique

Revenons maintenant à la stratégie de quantification, ce qui est notoirement plus difficile. Les phénomènes sont buissonnants, ils ont d’innombrables caractéristiques, et il serait sans doute insensé de caractériser au hasard. Il faut donc choisir des critères de quantification, avant d’effectuer les quantifications.

La question étant difficile, je propose de prendre d’abord un exemple familier, avant de prendre un exemple plus compliqué.

L’exemple familier d’abord : suppossons que nous voulions comprendre les mécanismes de la confection d’un bouillon de carottes, à savoir comment les composés bioactifs de la sartotte sortent dans la solution (là, déjà, il y a lieu d’hésiter puisqu’un article récent montre que même dans une solution diluée de saccharose, les molécules de saccharose s’associent en agrégats, de sorte que l’image d’une solution est simpliste). Pour chercher ces mécanismes, il faudra évidememnt caractériser la carotte et le bouillon, au cours du temps.

Ce sera une bonne pratique que de ne pas se limiter au bouillon, en même temps que ce sera une bonne stratégie, car la mesure de la carotte et du bouillon permet, par croisement des données, de s’assurer que rien ne se perd et que rien ne se crée : on obtient une validation... et l’on aura raison de le faire, parce que l’on découvira, en l’occurrence, que le saccharose (le sucre de table) qui sort de la carotte s’hydrolyse en glucose et en fructose. Autrement dit, c’est en regardant bien les phénomènes, avec soin, avec attention, avec précision, que l’on a quelque chance de découvrir les mécanismes des phénomènes. Triple intérêt, donc : on valide, on découvre... et l’on a le plaisir de faire bien !

Peut on aller plus loin dans cette direction ? Passons maintenant à l’étude des bosons de Higgs. Cette fois, il faut des instruments gigantesques et des équipes de scientifiques très nombreuses pour parvenir à une telle identification. Dans les détecteurs, il faut éviter les faux positifs, comme les faux négatifs, ce qui revient à dire que le plus grand soin doit être apporté à l’instrument de mesure et à l’interprétation des données. Toutefois les règles ne changent guère.

Bref, le débat est ouvert : quelles sont les bonnes pratiques en matière de quantification des phénomènes ?

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