Atšķirība starp sistemātisku kļūdu un nejaušu kļūdu

Mērot fizisko lielumu, mēs negaidām, ka iegūtā vērtība būs precīza patiesā vērtība. Ir svarīgi sniegt sava veida norādes par to, cik tuvu rezultātam varētu būt patiesā vērtība, tas ir, dažām norādēm par mērījumu ticamības precizitāti. Fizikā mēs to darām, iekļaujot kļūdas aprēķinu kopā ar rezultāta vērtību. Analizējot rezultātus, ir svarīgi ņemt vērā kļūdu avotus un to, kā šie avoti ietekmēja rezultātus. Mērījumu kļūdas un nenoteiktība vienmēr tiek novērtēta netieši, un aprēķinos iekļauti daži pieņēmumi. Kļūdas var iedalīt divos primāros veidos - sistemātiskās un nejaušās kļūdas. Sistemātiska kļūda ir tā, kas paliek nemainīga vai mainās regulāri atkārtotos viena un tā paša daudzuma mērījumos. Gluži pretēji, nejauša kļūda ir tā, kas mainās un kas, iespējams, ir pozitīva vai negatīva. Apskatīsim dažas galvenās atšķirības starp abiem.

Kas ir sistemātiska kļūda?

Sistemātiska kļūda ir tā, kas katru reizi notiek vienā virzienā, un tā paliek nemainīga vai mainās regulāri, atkārtojot vienu un to pašu daudzumu. Sistemātiska kļūda paliek nemainīga visā nolasījumu virknē un izraisa izmērītā lieluma novirzīšanos no pieļaujamās vai paredzamās vērtības. Sistemātiskas kļūdas rodas tāpēc, ka eksperimentālais izkārtojums atšķiras no teorijā pieņemtā, un korekcijas koeficients, kas ņem vērā šo atšķirību, netiek ņemts vērā. Daudzos gadījumos šādas kļūdas rada daži trūkumi eksperimentālajā aparātā. Sistemātisku kļūdu var novērst, izmantojot pareizu paņēmienu, kalibrējot aprīkojumu un izmantojot standartus.

Kas ir nejauša kļūda?

Kā norāda nosaukums, nejauša kļūda ir tā, kas mainās nejauši un ko rada neparedzamas un nezināmas variācijas visā eksperimentālajā procesā. Jebkura veida kļūda, kas nav konsekventa un neatkārtojas tādā pašā apjomā vai virzienā, izņemot nejaušu, tiek uzskatīta par izlases kļūdu. Gulliksens izlases kļūdu statistiskā nozīmē definē kā vidējo kļūdu, korelācija starp kļūdu un patieso rezultātu un korelācija starp kļūdām ir nulle. Piemēram, vēja ātrums var samazināties un pacelties dažādos laika punktos, kā rezultātā var mainīties rezultāti. Nejauša kļūda tiek atklāta, atkārtoti veicot viena un tā paša daudzuma mērījumus vienādos apstākļos.

Atšķirība starp sistemātisku un nejaušu kļūdu

Sistemātiskas un nejaušas kļūdas nozīme

Kļūdas var iedalīt divos primāros veidos - sistemātiskās un nejaušās kļūdas. Kā norāda nosaukums, sistemātiska kļūda ir konsekventa, atkārtojama kļūda, kas ar fiksētu summu atšķiras no patiesās mērījumu vērtības. Sistemātiska kļūda ir tā, kas katru reizi notiek vienā virzienā mērīšanas ierīces vainas dēļ. Gluži pretēji, jebkura veida kļūda, kas nav konsekventa un neatkārtojas tādā pašā apjomā vai virzienā, izņemot nejaušību, tiek uzskatīta par izlases kļūdu. Nejaušas kļūdas dažreiz sauc par statistiskām kļūdām.

Sistemātiskas un nejaušas kļūdas raksturs

Nejaušas kļūdas tiek atklātas, veicot mērījumus ar tādu pašu daudzumu reižu reizes vienādos apstākļos, un tie ietver mainīgumu, kas raksturīgs dabiskajai pasaulei, un veicot jebkādus mērījumus. No otras puses, sistemātiskas kļūdas var atklāt eksperimentāli, salīdzinot doto rezultātu ar tāda paša daudzuma mērīšanu, kas veikts, izmantojot citu metodi, vai izmantojot precīzāku mērinstrumentu. Sistemātiskas kļūdas dod rezultātus, kas ir konsekventi augstāki par patieso vērtību vai konsekventi zem patiesās vērtības.

Sistemātiskas vai nejaušas kļūdas iemesls

Sistemātiskas kļūdas ir pastāvīgas, un tās rada daži trūkumi eksperimentālajā aparātā vai kļūdains eksperimentālais dizains. Šādas kļūdas rada kļūdainas mērīšanas ierīces, kuras cilvēki nepareizi izmanto mērījumu veikšanas laikā, vai instrumenti, kas ir nepilnīgi kalibrēti. Tiek uzskatīts, ka sistemātiskas kļūdas ir bīstamākas nekā izlases kļūdas. Nejaušas kļūdas, no otras puses, rada neparedzamas mērīšanas ierīces nolasījumu izmaiņas vai novērotāja nespēja interpretēt instrumentālo nolasījumu.

Likvidēšana

Sistemātiskas kļūdas var novērst, izmantojot pareizu paņēmienu, kalibrējot aprīkojumu un izmantojot standartus. Sistemātiskas kļūdas parasti rada kļūdainas cilvēku interpretācijas vai vides izmaiņas eksperimentu laikā, kuras ir grūti pilnībā novērst. Atkārtoti mērījumi ar to pašu instrumentu neatklāj un nenovērš sistemātisku kļūdu. Principā visas sistemātiskās kļūdas var novērst, taču visos mērījumos vienmēr paliks dažas izlases kļūdas. Nejaušas kļūdas tomēr var samazināt, ņemot vērā lielu skaitu novērojumu.

Sistemātiska un nejauša kļūda: salīdzināšanas diagramma

Sistemātiskas un nejaušas kļūdas kopsavilkums

Principā visas sistemātiskās kļūdas var novērst, taču visos mērījumos vienmēr paliks dažas izlases kļūdas. Nejaušas kļūdas tomēr var samazināt, ņemot vērā lielu skaitu novērojumu. Sistemātiskas kļūdas parasti rada kļūdainas cilvēku interpretācijas vai vides izmaiņas eksperimentu laikā, kuras ir grūti pilnībā novērst. Tāpēc sistemātiskas kļūdas ir potenciāli bīstamākas nekā izlases kļūdas. Tomēr sistemātiskas kļūdas var novērst, izmantojot pareizu paņēmienu, kalibrējot aprīkojumu un izmantojot standartus.