Key Take Away
- Zufällige Fehler sind unvorhersehbar und können in jede Richtung auftreten, was dazu führt, dass Messungen um den wahren Wert herum streuen.
- Systematische Fehler sind konsistent und treten in die gleiche Richtung auf, was dazu führt, dass Messungen konsistent vom wahren Wert abweichen.
- Zufällige Fehler können reduziert werden, indem mehrere Messungen durchgeführt werden, während systematische Fehler reduziert werden können, indem ihre Ursache identifiziert und korrigiert wird.
Was ist Zufallsfehler?
Der Fehler, bei dem der erhaltene Wert bei jeder Berechnung einer Reihe von Messwerten zufällig ist, wird als Zufallsfehler bezeichnet. Es werden unbekannte Variationen und zufällige Werte erhalten. Es gibt keine Wiederholung im Ausmaß und die Art des Fehlers ist inkonsistent.
Der Wert der gemessenen Größe steigt oder fällt drastisch. Dieser Fehler wird auch beobachtet, wenn ein Instrument falsch angezeigt wird, vor allem in der Physik. Ein prominentes Beispiel für zufällige Fehler sind Blutdruckmessungen. Selbst wenn eine Person gesund ist, kann sie eine abnormale Veränderung des Blutdrucks oder unregelmäßige Schwankungen beobachten, wenn ein zufälliger Fehler beobachtet wird.
Einige der Subtypen von zufälliger Fehler sind Reaktionszeitfehler und Parallaxenfehler. Der Parallaxenfehler wird beobachtet, wenn die Augen beim Ablesen einer Messskala falsch positioniert sind. Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei einem Reaktionszeitfehler um einen Fehler, der in einem Experiment beobachtet wird, bei dem aufgrund der Geschwindigkeit, mit der eine Person die Stoppuhr startet oder stoppt, ein falsches Ergebnis beobachtet wird. Diese Art von Zufallsfehler ist zeitkritisch und wird meist bei Experimenten mit Erwärmung oder Abkühlung beobachtet.
Was ist ein systematischer Fehler?
In der Mathematik können verschiedene Arten von Fehlern den Rechenfluss unterbrechen und zu einem falschen Ergebnis führen. Systematischer Fehler ist einer davon. Der Fehler, bei dem die Messung einer bestimmten Größe einen konstanten Wert ergibt oder sich dieser Wert in regelmäßigen Abständen ändert, wird als systematischer Fehler bezeichnet. Der erhaltene Wert bleibt konsistent, auch wenn Sie versuchen, das Problem mehr als einmal zu lösen. Es wird ein konsistenter Wert oder ein konsistentes Muster beobachtet.
Bei dieser Art von Fehler ist ein Muster oder ein System zu beobachten. Wenn Sie eine Reihe von Messwerten berechnen und dabei konstante Fehler beobachten, liegt in Ihrer Berechnung ein systematischer Fehler vor. Der Korrekturfaktor bei diesem Fehler wird vernachlässigt.
Der Ablauf eines bestimmten Experiments kann in der Realität ganz anders sein als in der Theorie. Der Hauptgrund für diesen Fehler ist die Verwendung fehlerhafter Geräte während eines bestimmten Experiments. Es kann durch die Verwendung eines gültigen Geräts oder dessen Kalibrierung behoben werden. Der akzeptierte oder vorhergesagte Wert weicht von dem erhaltenen Wert ab, wenn wir diesen Fehler beobachten. Dieser Fehler kann bei Blutdruckmessungen beobachtet werden.
Unterschied zwischen zufälligem und systematischem Fehler
- Ein inkonsistentes Muster wird bei einem zufälligen Fehler beobachtet, andererseits wird ein konsistentes Muster bei einem systematischen Fehler beobachtet.
- Das nachfolgende Ergebnis ist bei einem zufälligen Fehler unvorhersehbar, andererseits ist das nachfolgende Ergebnis bei einem systematischen Fehler vergleichsweise besser vorhersagbar.
- Der bei einem zufälligen Fehler erhaltene Wert wird nicht wiederholt, der bei einem systematischen Fehler beobachtete Wert wird wiederholt.
- Zufällige Fehler werden durch unvorhersehbare Schwankungen verursacht, während systematische Fehler durch die Verwendung fehlerhafter Geräte verursacht werden.
- Zufällige Fehler zu eliminieren ist relativ schwierig, systematische Fehler dagegen relativ einfacher zu eliminieren.
Vergleich zwischen zufälligem und systematischem Fehler
| Vergleichsparameter | Zufälliger Fehler | Systematischer Fehler |
|---|---|---|
| Bedeutung | Der Fehler, bei dem das erhaltene Ergebnis drastisch variiert und sich bei jeder Berechnung ändert, wird als Zufallsfehler bezeichnet. | Der Fehler, bei dem das erhaltene Ergebnis konsistent ist und sich bei jeder Berechnung in regelmäßigen Abständen ändert, wird als systematischer Fehler bezeichnet. |
| Natur | Inkonsistent | Einheitliche |
| Untertypen | Parallaxenfehler, Reaktionszeitfehler. | Beobachtungsfehler, Instrumentenfehler und Umweltfehler. |
| Anleitung | Tritt bidirektional auf | Tritt unidirektional auf |
| Beseitigung | Kann durch Wiederholung der Ablesung beseitigt werden. | Kann durch Wechsel des Gerätes beseitigt werden. |
- https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0170473
- https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/JAG.2009.008/html
Letzte Aktualisierung: 25. November 2023
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Emma Smith hat einen MA-Abschluss in Englisch vom Irvine Valley College. Sie ist seit 2002 Journalistin und schreibt Artikel über die englische Sprache, Sport und Recht. Lesen Sie mehr über mich auf ihr Bio-Seite.
