Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Mis on juhuslik viga?
- Mis on süstemaatiline viga?
- Muud erinevused süstemaatiliste ja juhuslike vigade vahel
Pole tähtis, kui ettevaatlik eksperimentide läbiviimisel olete, ilmneb tõenäoliselt eksperimentaalne viga. Vigade vältimine on peaaegu võimatu kas väljakutsete kaudu, mis on seotud mõõtmiste täpsusega või täpse mõõtmisega. Selle probleemi lahendamiseks teevad teadlased kõik endast oleneva, et kategoriseerida vead ja kvantifitseerida nende tehtud mõõtmiste ebakindlus. Süsteemsete ja juhuslike vigade erinevuse väljaselgitamine on võtmetähtsusega õppetöös paremate katsete kavandamiseks ja vigade minimeerimiseks, mis pugevad läbi.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Süstemaatilised vead tulenevad tavaliselt seadmetest, mida pole õigesti kalibreeritud. Iga teie tehtud mõõtmine on sama summa võrra vale, kuna teie mõõteseadmega on probleeme. Juhuslikud vead on vältimatud ja tulenevad raskustest, mis on seotud mõõtmistega või aja jooksul varieeruvate koguste mõõtmisega. Need vead kõiguvad, kuid koonduvad üldiselt tegeliku väärtuse ümber.
Mis on juhuslik viga?
Juhuslik tõrge kirjeldab vigu, mis varieeruvad mõõteprotsessis sisalduva ettearvamatuse või ebakindluse või mõõdetava koguse variatsiooni tõttu.
Näiteks proovib putukat mõõtv teadlane paigutada putuka joonlaua või mõõtepulga nullpunkti ja lugeda väärtuse teises otsas. Joonlaud ise mõõdab tõenäoliselt ainult millimeetri täpsusega ja selle täpsusega lugemine võib olla keeruline.Võite putuka tegelikku suurust alahinnata või selle ülehinnata, tuginedes sellele, kui hästi olete lugenud skaalat, ja teie hinnangust putuka pea peatumise kohta. Putukas võib ka nullpositsioonist kunagi nii vähe liikuda, et te ise sellest aru ei saa. Mõõtmise mitmekordne kordamine annab seetõttu palju erinevaid tulemusi, kuid need koonduvad tõenäoliselt tegeliku väärtuse ümber.
Samamoodi viib hetkega muutuva koguse mõõtmine juhusliku veani. Näiteks võib tuule kiirus erinevatel ajahetkedel kiireneda ja maha kukkuda. Kui teete ühe minuti mõõtmise, ei lähe see minut hiljem tõenäoliselt täpselt samaks. Korduvad mõõtmised annavad jällegi tulemusi, mis kõiguvad, kuid koonduvad tegeliku väärtuse ümber.
Mis on süstemaatiline viga?
Süstemaatiline viga on selline, mis tuleneb püsivast probleemist ja viib teie mõõtmistes järjepideva veani. Näiteks kui teie mõõdulint on välja venitatud, on teie tulemused alati tegelikust väärtusest madalamad. Sarnaselt, kui kasutate kaalu, mida ei ole eelnevalt nulli seatud, ilmneb kalibreerimisveast tulenev süstemaatiline viga (nt kui tegelik mass 0 loeb 5 grammi, loetakse 10 grammi kui 15 ja 15 grammi kohta loetakse 20).
Muud erinevused süstemaatiliste ja juhuslike vigade vahel
Peamine erinevus süstemaatiliste ja juhuslike vigade vahel on see, et juhuslikud vead põhjustavad mõõtmisraskuste tagajärjel kõikumisi tegeliku väärtuse ümber, samas kui süstemaatilised vead põhjustavad teie seadme kalibreerimisprobleemide tõttu ennustatavaid ja järjepidevaid kõrvalekaldeid tegelikust väärtusest. See toob kaasa kaks täiendavat erinevust, mida tasub tähele panna.
Juhuslikud vead on põhimõtteliselt vältimatud, süstemaatilised vead aga mitte. Teadlased ei saa täiuslikke mõõtmisi teha, hoolimata sellest, kui osavad nad on. Kui teie mõõdetav kogus varieerub hetkest hetkeni, ei saa te selle muutmist mõõtmise ajal peatama panna ja hoolimata sellest, kui üksikasjalik on teie skaala, tekitab selle täpne lugemine endiselt väljakutse. Hea uudis on see, et mõõtmise mitu korda kordamine ja keskmise võtmine minimeerib selle probleemi.
Süstemaatilisi vigu võib olla keeruline märgata. Selle põhjuseks on asjaolu, et kõik, mida mõõdate, on sama (või sarnase) summa võrra vale ja te ei pruugi aru saada, et selles on üldse probleem. Erinevalt juhuslikest vigadest saab neid siiski täielikult vältida. Kalibreerige oma seade enne selle kasutamist korralikult ja süsteemsete vigade esinemine on palju vähem tõenäoline.