Különbség a szisztematikus hiba és a véletlenszerű hiba között

A fizikai mennyiség mérésekor nem várjuk el, hogy a kapott érték pontos valós érték legyen. Fontos valamilyen jelzést adni arról, hogy az eredmény valószínűleg mennyiben valódi, azaz a mérések megbízhatóságának pontosságára. A fizikában ezt úgy végezzük, hogy a hiba becslését és az eredmény értékét bevonjuk. Az eredmények elemzésekor fontos figyelembe venni a hiba forrásait és azt, hogy ezek miként befolyásolták az eredményeket. A mérések hibáit és bizonytalanságát mindig közvetett módon becsülik meg, és a számítások tartalmaznak néhány feltevést. A hibákat két elsődleges típusra lehet osztani: szisztematikus és véletlenszerű hibákra. A szisztematikus hiba az, amely változatlan marad, vagy rendszeresen megváltozik ugyanazon mennyiség ismételt mérésekor. Éppen ellenkezőleg, egy véletlenszerű hiba változik, és valószínűleg pozitív vagy negatív. Vessen egy pillantást a kettő közötti néhány fő különbségre.

Mi a szisztematikus hiba??

A szisztematikus hiba az, amely minden alkalommal ugyanabba az irányba fordul elő, és állandó, vagy állandóan változik ugyanazon mennyiség ismételt mérésekor. A szisztematikus hiba állandó marad a leolvasások egy sorozatán keresztül, és a mért mennyiséget eltolja az elfogadott vagy előrejelzett értéktől. A szisztematikus hibák azért fordulnak elő, mert a kísérleti elrendezés eltér az elméletben feltételezttől, és az ezt a különbséget figyelembe vevő korrekciós tényezőt figyelmen kívül hagyják. Sok esetben ezeket a hibákat a kísérleti készülék hibája okozza. A szisztematikus hibákat megfelelő technikák, kalibráló berendezések és szabványok alkalmazásával el lehet távolítani.

Mi a véletlen hiba??

Amint a neve is sugallja, a véletlenszerű hiba az, amely véletlenszerűen változik, és amelyet a teljes kísérleti folyamat kiszámíthatatlan és ismeretlen variációi okoznak. Bármely hibát, amely nem következetes és nem ismétlődik ugyanolyan nagyságrendben vagy irányban, csak véletlenszerűen, véletlenszerű hibának minősül. Gulliksen statisztikai értelemben véletlenszerű hibát határoz meg az átlagos hiba szempontjából, a hiba és a valódi pontszám közötti korreláció, valamint a hibák közötti korreláció nulla. Például a szélsebesség csökkenhet és felgyorsulhat különböző időpontokban, ami az eredmények eltéréseit eredményezheti. Véletlenszerű hibát fedezhet fel, ha ugyanannak a mennyiségnek a mérését ugyanazon feltételek mellett ismételten elvégzi.

Különbség a szisztematikus és a véletlenszerű hiba között

A szisztematikus vs. véletlenszerű hiba jelentése

A hibákat két elsődleges típusra lehet osztani: szisztematikus és véletlen hibákat. A szisztematikus hiba, amint azt a neve is sugallja, egy következetes, megismételhető hiba, amely rögzített összeggel eltér a mérés valós értékétől. A szisztematikus hiba az, amely ugyanazon az irányban fordul elő a mérőberendezés hibája miatt. Ellenkezőleg, minden olyan hibátípust, amely nem következetes és nem ismétlődik ugyanolyan nagyságrendben vagy irányban, csak véletlenszerűen, véletlenszerű hibának tekintik. A véletlen hibákat néha statisztikai hibáknak is nevezik.

A szisztematikus vs. véletlenszerű hiba jellege

Véletlen hibákat fedezhet fel, ha ugyanannyi mennyiségű mérést hajt végre ugyanazon körülmények között, és bevonják a természeti világban rejlő variabilitást és bármilyen mérést. A szisztematikus hibákat viszont kísérletileg lehet felfedezni, összehasonlítva egy adott eredményt ugyanazon mennyiség mérésével, más módszerrel vagy egy pontosabb mérőműszer alkalmazásával. A szisztematikus hibák olyan eredményeket adnak, amelyek következetesen meghaladják a valós értéket vagy következetesen a valós értéket.

A szisztematikus vagy véletlenszerű hiba oka

A szisztematikus hibák konzisztensek, és a kísérleti berendezés valamilyen hibája vagy egy hibás kísérleti terv okozza. Ilyen hibákat olyan hibás mérőberendezések, amelyeket vagy az egyének hibásan használnak a mérés során, vagy a hibásan kalibrált műszerek okozzák. Úgy gondolják, hogy a szisztematikus hibák veszélyesebbek, mint a véletlenszerű hibák. A véletlenszerű hibákat viszont a mérőkészülék leolvasásának kiszámíthatatlan eltérései vagy a megfigyelő képtelensége értelmezni a műszeres leolvasást.

kiküszöböléséről

A szisztematikus hibák kiküszöbölhetők megfelelő technika, kalibráló berendezés és szabványok alkalmazásával. A szisztematikus hibákat általában hibás emberi értelmezések vagy környezeti változások eredményezik a kísérletek során, amelyeket nehéz teljes mértékben kiküszöbölni. Ugyanazon műszerrel végzett ismételt mérések nem feltárják és nem is szüntetik meg a szisztematikus hibát. Alapvetően minden szisztematikus hiba kiküszöbölhető, de bármilyen mérésnél mindig marad néhány véletlenszerű hiba. A véletlenszerű hibák azonban nagyszámú megfigyelés átlagával csökkenthetők.

Szisztematikus vs. véletlenszerű hiba: összehasonlító táblázat

A szisztematikus és véletlenszerű hiba összefoglalása

Alapvetően minden szisztematikus hiba kiküszöbölhető, de bármilyen mérésnél mindig marad néhány véletlenszerű hiba. A véletlenszerű hibák azonban nagyszámú megfigyelés átlagával csökkenthetők. A szisztematikus hibákat általában hibás emberi értelmezések vagy környezeti változások eredményezik a kísérletek során, amelyeket nehéz teljes mértékben kiküszöbölni. Ez az oka annak, hogy a szisztematikus hibák veszélyesebbek lehetnek, mint a véletlenszerű hibák. A szisztematikus hibákat azonban megfelelő technikák, kalibráló eszközök és szabványok alkalmazásával el lehet távolítani.