განსხვავება სისტემურ და შემთხვევით შეცდომებს შორის

რაც არ უნდა ფრთხილად იყოთ ექსპერიმენტების ჩატარებისას, სავარაუდოდ, მოხდება ექსპერიმენტული შეცდომა. გაზომვების ზუსტი მიღებისას გამოწვეული გამოწვევების ან თქვენი აღჭურვილობის პრობლემების გამო, შეცდომის თავიდან აცილება შეუძლებელია. ამ საკითხის დასაძლევად, მეცნიერები მაქსიმალურად ცდილობენ შეცვალონ შეცდომები და შეაფასონ ნებისმიერი გაურკვევლობა მათ გაზომვებში. სისტემური და შემთხვევითი შეცდომების განსხვავების დადგენა არის უკეთესი ექსპერიმენტების შემუშავების სწავლის ძირითადი ნაწილი და ყველა შეცდომის შემცირება.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

სისტემური შეცდომები, როგორც წესი, წარმოიქმნება აღჭურვილობისგან, რომელიც არ არის სწორად დაკალიბრებული. თქვენ მიერ ჩატარებული ყველა გაზომვა იგივე ოდენობით არასწორი იქნება, რადგან თქვენს საზომ მოწყობილობასთან დაკავშირებით პრობლემა წარმოიქმნება. შემთხვევითი შეცდომები გარდაუვალია და გამოწვეულია გაზომვების აღების სირთულეებით ან დროის გაზომვის მქონე რაოდენობების გაზომვის მცდელობით. ეს შეცდომები ცვალებადი, მაგრამ ზოგადად შეიკრიბება ჭეშმარიტი მნიშვნელობის გარშემო.

შემთხვევითი შეცდომა აღწერს შეცდომებს, რომლებიც მერყეობს თქვენი გაზომვის პროცესში თანდაყოლილი არაპროგნოზირებადობის ან გაურკვევლობის ან იმ რაოდენობის ცვალებადობის გამო, რომლის გაზომვასაც ცდილობთ.

მაგალითად, მწერის საზომი მეცნიერი შეეცდება მწერის განლაგებას მმართველის ან საზომი ჯოხის ნულოვან წერტილზე და წაიკითხოს მნიშვნელობა მეორე ბოლოს. თავად მმართველი ალბათ მხოლოდ უახლოეს მილიმეტრამდე გაზომავს და ამის სიზუსტით წაკითხვა შეიძლება რთული იყოს. შეიძლება შეაფასოთ მწერის ნამდვილი ზომა ან გადააფასოთ იგი, იმის საფუძველზე, თუ რამდენად კარგად წაიკითხავთ მასშტაბს და თქვენს განსჯას, თუ სად ჩერდება მწერის თავი. შესაძლოა, მწერი ნელ – ნელა პოზიციიდან ისე ოდნავ გადაადგილდეს, რომ თქვენ ვერ გააცნობიეროთ. გაზომვის მრავალჯერადი გამეორება მრავალ განსხვავებულ შედეგს იძლევა ამის გამო, მაგრამ ისინი სავარაუდოდ შეიკრიბებიან ნამდვილი მნიშვნელობის გარშემო.

ანალოგიურად, რაოდენობის გაზომვა, რომელიც წუთიდან მომენტში იცვლება, იწვევს შემთხვევით შეცდომას. მაგალითად, ქარის სიჩქარე შეიძლება აიღოს და დაეცეს დროში სხვადასხვა დროს. თუ გაზომვას მიიღებთ ერთი წუთით, ალბათ ზუსტად ერთი წუთის შემდეგ აღარ იქნება. კიდევ ერთხელ, განმეორებით გაზომვებს მივყავართ შედეგებამდე, რომლებიც მერყეობს, მაგრამ იკრიბება ნამდვილი მნიშვნელობის გარშემო.

სისტემური შეცდომა არის ის, რაც მუდმივი საკითხის შედეგია და იწვევს გაზომვებში თანმიმდევრულ შეცდომას. მაგალითად, თუ გაზომვის ზოლი გადაჭიმულია, თქვენი შედეგები ყოველთვის დაბალი იქნება ვიდრე ნამდვილი მნიშვნელობა. ანალოგიურად, თუ იყენებთ მასშტაბებს, რომლებიც წინასწარ არ იყო დაყენებული ნულის ტოლი, სისტემატური შეცდომა იქნება შეცდომა დაკალიბრებაში (მაგ., თუ ​​ნამდვილი წონა 0 იკითხება 5 გრამი, 10 გრამი 15 და 15 გრამი წაიკითხება როგორც 20).

ძირითადი განსხვავება სისტემურ და შემთხვევით შეცდომებს შორის არის ის, რომ შემთხვევითი შეცდომები იწვევს ნამდვილი მნიშვნელობის გარშემო რყევებს აღების სირთულის შედეგად გაზომვები, ხოლო სისტემურ შეცდომებს მივყავართ პროგნოზირებად და თანმიმდევრულ დაშორებას ნამდვილი მნიშვნელობიდან თქვენი კალიბრაციის პრობლემების გამო აღჭურვილობა ეს იწვევს ორ დამატებით განსხვავებას, რომელთა აღნიშვნაც ღირს.

შემთხვევითი შეცდომები არსებითად გარდაუვალია, სისტემური შეცდომები კი არა. მეცნიერებს არ შეუძლიათ სრულყოფილი გაზომვების ჩატარება, რაც არ უნდა გამოცდილი იყვნენ ისინი. თუ რაოდენობის გაზომვა იცვლება მომენტიდან მომენტში, თქვენ ვერ შეძლებთ შეცდომას შეჩერდეს თქვენ დროს აიღე გაზომვა და რაც არ უნდა დაწვრილებითი იყოს შენი მასშტაბი, მისი ზუსტად წაკითხვა მაინც უქმნის ა გამოწვევა. კარგი ამბავია, რომ გაზომვის მრავალჯერ გამეორება და საშუალო ეფექტურობის მიღება ამ საკითხს მინიმუმამდე ამცირებს.

სისტემური შეცდომების დადგენა ძნელია. ეს იმიტომ ხდება, რომ ყველაფერი, რასაც გაზომავთ, არასწორი იქნება ერთი და იგივე (ან მსგავსი) ოდენობით და შეიძლება საერთოდ ვერ გააცნობიეროთ, რომ პრობლემა არსებობს. ამასთან, შემთხვევითი შეცდომებისგან განსხვავებით, მათი თავიდან აცილება ხშირად შეიძლება. თქვენი მოწყობილობის გამოყენებამდე სწორად დაკალიბრება და სისტემატური შეცდომები ნაკლებად სავარაუდო იქნება.