Nauka w dużej mierze opiera się na wymiernych danych. Zbieranie użytecznych danych z kolei opiera się na pewnego rodzaju pomiarach, przy czym masa, powierzchnia, objętość, prędkość i czas to tylko niektóre z tych krytycznie ważnych wskaźników.
Oczywiście dokładność, która opisuje, jak bardzo zmierzona wartość jest zbliżona do jej prawdziwej wartości, jest niezbędna we wszystkich przedsięwzięciach naukowych. Dzieje się tak nie tylko z najbardziej oczywistych, aktualnych powodów, takich jak konieczność poznania temperatury na zewnątrz w żeby się odpowiednio ubrać, ale ponieważ dzisiejsze niedokładne pomiary prowadzą do nagromadzenia złych danych w długim okresie in semestr. Jeśli dane pogodowe, które zbierasz teraz, są błędne, dane o klimacie, które przeglądasz w 2018 r., również będą błędne.
Aby określić dokładność pomiaru, zwykle konieczne jest poznanie prawdziwej wartości natury tego pomiaru. Na przykład „uczciwa” moneta rzucona bardzo dużą liczbą razy powinna w 50 procentach wypadać rewersem, a resztkami w 50 procentach przypadków, w oparciu o teorię prawdopodobieństwa. Alternatywnie, im bardziej powtarzalny jest pomiar (czyli tym większy jest jego
precyzja), tym bardziej prawdopodobne jest, że wartość będzie zbliżona do rzeczywistej wartości w przyrodzie. Jeśli oszacowanie czyjegoś wzrostu oparte na zeznaniach 50 naocznych świadków mieści się w przedziale od 5'8" do 6'0", możesz wywnioskować z większą pewnością że wzrost osoby jest bliski 5'10" niż mógłbyś, gdyby szacunki wahały się od 5'2" do 6'6", mimo że te ostatnie dają taką samą średnią 5'10" wartość.Aby eksperymentalnie określić dokładność pomiarów, należy określić ichodchylenie.
Zbierz jak najwięcej pomiarów mierzonej rzeczy
Zadzwoń pod ten numerN. Jeśli szacujesz temperaturę za pomocą różnych termometrów o nieznanej dokładności, użyj jak największej liczby różnych termometrów.
Znajdź średnią wartość swoich pomiarów
Zsumuj pomiary i podziel przezN. Jeśli masz pięć termometrów, a pomiary w stopniach Fahrenheita wynoszą 60 °, 66 °, 61 °, 68 ° i 65 °, średnia wynosi
\frac{60 + 66 + 61 + 68 + 65}{5} = \frac{320}{5} = 64°
Znajdź wartość bezwzględną różnicy każdego indywidualnego pomiaru od średniej
Daje to odchylenie każdego pomiaru. Powodem, dla którego wartość bezwzględna jest konieczna, jest to, że niektóre pomiary będą mniejsze niż wartość prawdziwa, a niektóre będą większe; proste zsumowanie surowych wartości dałoby sumę do zera i nic nie wskazywałoby na proces pomiaru.
Znajdź średnią wszystkich odchyleń, dodając je i dzieląc przez N
Otrzymana statystyka oferuje pośrednią miarę dokładności pomiaru. Im mniejszy ułamek samego pomiaru reprezentuje odchylenie, tym bardziej prawdopodobne jest, że twoje pomiar ma być dokładny, chociaż do uzyskania absolutnej pewności konieczna jest znajomość prawdziwej wartości tego. Zatem, jeśli to możliwe, porównaj wynik z wartością odniesienia, taką jak w tym przypadku oficjalne dane dotyczące temperatury z National Weather Service.