Випадкова проти систематичної помилки: різниця та порівняння

Ключові винесення

1. Випадкова похибка непередбачувана і може виникати в будь-якому напрямку, спричиняючи розкид вимірювань навколо справжнього значення.
2. Систематична похибка є постійною та виникає в одному напрямку, що призводить до постійного відхилення вимірювань від справжнього значення.
3. Випадкову похибку можна зменшити шляхом проведення кількох вимірювань, тоді як систематичну похибку можна зменшити шляхом визначення та усунення її причини.

Що таке випадкова помилка?

Похибка, при якій отримане значення є випадковим щоразу, коли обчислюється набір показань, відома як випадкова помилка. Є невідомі варіації та отримані випадкові значення. Немає повторення величини, а природа помилки суперечлива.

Значення вимірюваної величини різко зростає або зменшується. Ця помилка також спостерігається при неправильному читанні приладу, переважно у фізиці. Яскравим прикладом випадкової помилки є вимірювання артеріального тиску. Навіть якщо вони здорові, людина може спостерігати аномальну зміну артеріального тиску або його нерегулярні коливання, якщо спостерігається випадкова помилка.

Деякі з підтипів випадкова помилка це помилки часу реакції та помилки паралакса. Помилка паралакса спостерігається при неправильному розташуванні очей при зчитуванні вимірювальної шкали. Як випливає з назви, помилка часу реакції — це помилка, яка спостерігається в експерименті, коли спостерігається неправильний результат через швидкість, з якою людина запускає або зупиняє секундомір. Цей тип випадкової похибки чутливий до часу і спостерігається переважно під час експериментів із нагріванням або охолодженням.

Що таке систематична помилка?

У математиці кілька типів помилок можуть зірвати ваш потік обчислень і призвести до неправильного результату. Систематична помилка - одна з них. Похибка, при якій вимірювання певної величини дає постійне число або це число змінюється через регулярні проміжки часу, називається систематичною похибкою. Отримане значення є незмінним, навіть якщо ви спробуєте вирішити задачу більше одного разу. Спостерігається послідовне значення або шаблон.

У цьому типі помилки спостерігається закономірність або система. Якщо ви обчислюєте набір показань і спостерігаєте постійні помилки, це означає, що ваш розрахунок має систематичну помилку. Поправочним коефіцієнтом у цій похибці знехтовано.

Організація певного експерименту насправді може відрізнятися від теоретичної. Основною причиною цієї помилки є використання несправного приладу під час певного експерименту. Це можна виправити за допомогою справного приладу або його калібрування. Прийняте або прогнозоване значення зсувається від значення, отриманого, коли ми спостерігаємо цю помилку. Цю помилку можна спостерігати під час вимірювання артеріального тиску.

Різниця між випадковою та систематичною помилкою

1. У випадковій помилці спостерігається неузгоджена закономірність, з іншого боку, у систематичній помилці спостерігається послідовна закономірність.
2. Подальший результат є непередбачуваним у випадку випадкової помилки, з іншого боку, наступний результат порівняно більш передбачуваний у випадку систематичної помилки.
3. Значення, отримане при випадковій похибці, не повторюється, значення, що спостерігається при систематичній похибці, повторюється.
4. Випадкова помилка виникає через непередбачувані зміни, з іншого боку, систематична помилка виникає через використання несправного обладнання.
5. Усунути випадкову помилку відносно важко, з іншого боку, усунути систематичну помилку порівняно легше.

Порівняння між випадковою та систематичною помилками

Параметри порівняння	Випадкова помилка	Систематична помилка
Сенс	Похибка, при якій отриманий результат різко змінюється і постійно змінюється для кожного розрахунку, відома як випадкова помилка.	Похибка, при якій отриманий результат є послідовним і постійно змінюється через рівні проміжки часу для кожного розрахунку, відома як систематична помилка.
природа	Непослідовний	Послідовний
Підтипи	Помилка паралакса, похибка часу реакції.	Помилка спостереження, інструментальна похибка та похибка середовища.
Керівництво	Відбувається двонаправлено	Виникає односпрямовано
Ліквідація	Можна усунути, повторивши показання.	Можна усунути, змінивши апарат.

посилання

1. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0170473
2. https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/JAG.2009.008/html

Останнє оновлення: 25 листопада 2023 р