Як розрахувати точність вимірювань

Posted on
Автор: Laura McKinney
Дата Створення: 2 Квітень 2021
Дата Оновлення: 1 Липня 2024
Anonim
Похибки й оцінювання точності
Відеоролик: Похибки й оцінювання точності

Зміст

Наука багато в чому ґрунтується на даних, які можна оцінити. Збирання корисних даних, в свою чергу, покладається на певні вимірювання, при цьому маса, площа, об'єм, швидкість і час є одними з цих критично важливих показників.

Очевидно, що точність, яка описує, наскільки тісно виміряне значення наближається до його справжнього значення, є життєво важливим у всіх наукових починаннях. Це справедливо не тільки з найбільш очевидних, на даний момент причин, таких як потреба знати температуру зовні, щоб правильно одягатися, але тому, що сьогоднішні неточні вимірювання призводять до накопичення поганих даних у довгостроковій перспективі. Якщо дані про погоду, які ви зараз збираєте, неправильні, кліматичні дані, які ви оглядаєте приблизно у 2018 році, у майбутньому також будуть помилковими.

Щоб визначити точність вимірювання, зазвичай необхідно знати справжнє значення характеру цього вимірювання. Наприклад, "справедлива" монета, яка перегорнула дуже велику кількість разів, повинна підніматися головами 50 відсотків часу і хвостами 50 відсотків часу на основі теорії ймовірностей. Крім того, чим відтворюваніше вимірювання (тобто, тим більше його точність) тим більше ймовірність, що значення буде близьким до реальної цінності в природі. Якщо оцінки висоти когось на основі показань 50 очевидців падають між 58 "і 60", ви можете з більшою впевненістю зробити висновок, що висота осіб близька до 510 ", ніж ви могли, якби оцінки становили від 52" до 66 " , незважаючи на те, що остання дає те саме середнє значення 510 ".

Щоб визначити точність вимірювань експериментальним шляхом, необхідно визначити їх відхилення.

Зберіть якомога більше вимірювань того, що ви вимірюєте

Назвіть це число N. Якщо ви оцінюєте температуру за допомогою різних термометрів невідомої точності, використовуйте якомога більше різних термометрів.

Знайдіть середнє значення ваших вимірювань

Додайте разом вимірювання і розділіть на N. Якщо у вас п'ять термометрів, а вимірювання в Фаренгейті - 60 °, 66 °, 61 °, 68 ° і 65 °, середнє значення становить (60 + 66 + 61 + 68 + 65) ÷ 5 = (320 ÷ 5) = 64 °.

Знайдіть абсолютне значення відмінності кожного окремого вимірювання від середнього

Це дає відхилення кожного вимірювання. Причина абсолютного значення необхідна в тому, що деякі вимірювання будуть меншими за справжнє значення, а деякі - більшими; просто додавання разом необроблених значень дорівнювало б нулю і нічого не означало б процес вимірювання.

Знайдіть середнє значення всіх відхилень, додавши їх вгору та поділивши на N

Отримана статистика пропонує непряму міру точності вашого вимірювання. Чим менша частка самого вимірювання відхилення представляє, тим більше шансів на те, що ваше вимірювання буде точним, хоча необхідно знати справжнє значення, щоб бути абсолютно впевненим у цьому. Таким чином, якщо можливо, порівняйте результат з еталонним значенням, таким як, у цьому випадку, офіційні дані про температуру від Національної служби погоди.