Wissenschaft basiert weitgehend auf quantifizierbaren Daten. Das Sammeln nützlicher Daten basiert wiederum auf Messungen irgendeiner Art, wobei Masse, Fläche, Volumen, Geschwindigkeit und Zeit einige dieser kritischen Metriken sind.
Natürlich ist die Genauigkeit, die beschreibt, wie nahe ein gemessener Wert seinem wahren Wert entspricht, bei allen wissenschaftlichen Bemühungen von entscheidender Bedeutung. Dies gilt nicht nur aus den offensichtlichsten, momentanen Gründen wie der Notwendigkeit, die Außentemperatur im Inneren zu kennen um sich richtig zu kleiden, sondern weil die ungenauen Messungen von heute dazu führen, dass sich auf lange Sicht schlechte Daten ansammeln Begriff. Wenn die Wetterdaten, die Sie jetzt sammeln, falsch sind, werden auch die Klimadaten, die Sie in Zukunft für 2018 lesen, falsch sein.
Um die Genauigkeit einer Messung zu bestimmen, ist es normalerweise notwendig, den wahren Wert dieser Messung zu kennen. Zum Beispiel sollte eine "faire" Münze, die sehr oft geworfen wird, basierend auf der Wahrscheinlichkeitstheorie in 50 Prozent der Fälle Kopf und 50 Prozent der Zeit Zahl ergeben. Alternativ gilt: Je reproduzierbarer eine Messung ist (d. h. desto größer ist ihre
Präzision) desto wahrscheinlicher ist es, dass der Wert dem tatsächlichen Wert in der Natur nahe kommt. Wenn die Schätzungen der Größe einer Person basierend auf den Aussagen von 50 Augenzeugen alle zwischen 5'8" und 6'0" liegen, können Sie mit größerer Sicherheit schlussfolgern dass die Körpergröße der Person nahe bei 5'10" liegt, als Sie es könnten, wenn die Schätzungen zwischen 5'2" und 6'6" lagen, obwohl letztere den gleichen Durchschnitt von 5'10" ergeben Wert.Um die Genauigkeit von Messungen experimentell zu bestimmen, müssen Sie also derenAbweichung.
Sammeln Sie so viele Messungen wie möglich von dem, was Sie messen
Ruf diese Nummer anNein. Wenn Sie die Temperatur mit verschiedenen Thermometern unbekannter Genauigkeit schätzen, verwenden Sie so viele verschiedene Thermometer wie möglich.
Finden Sie den Durchschnittswert Ihrer Messungen
Addiere die Maße und dividiere durchNein. Wenn Sie fünf Thermometer haben und die Messungen in Fahrenheit 60°, 66°, 61°, 68° und 65° betragen, beträgt der Durchschnitt
\frac{60 + 66 + 61 + 68 + 65}{5} = \frac{320}{5} = 64°
Finden Sie den absoluten Wert der Differenz jeder einzelnen Messung vom Durchschnitt
Daraus ergibt sich die Abweichung jeder Messung. Der Grund dafür, dass ein absoluter Wert erforderlich ist, besteht darin, dass einige Messungen kleiner als der wahre Wert sind und andere größer sind; eine einfache Addition der Rohwerte würde sich zu Null summieren und nichts über den Messvorgang aussagen.
Ermitteln Sie den Durchschnitt aller Abweichungen, indem Sie sie addieren und durch N. dividieren
Die resultierende Statistik bietet ein indirektes Maß für die Genauigkeit Ihrer Messung. Je kleiner ein Bruchteil der Messung selbst die Abweichung darstellt, desto wahrscheinlicher ist Ihre Die Messung muss genau sein, obwohl es notwendig ist, den wahren Wert zu kennen, um absolut sicher zu sein von diesem. Vergleichen Sie daher das Ergebnis nach Möglichkeit mit einem Referenzwert, wie in diesem Fall offiziellen Temperaturdaten des Nationalen Wetterdienstes.