Beobachtungsfehler (oder Messfehler ) ist die Differenz zwischen einem gemessenen Wert einer Menge und ihrem wahren Wert. [1] In der Statistik Ein Fehler ist kein "Fehler". Variabilität ist ein fester Bestandteil der Messergebnisse und des Messprozesses.
Messfehler können in zwei Komponenten unterteilt werden: Zufallsfehler und systematischer Fehler [2]
Zufällige Fehler sind Messfehler Messbare Werte sind inkonsistent, wenn wiederholte Messungen eines konstanten Attributs oder einer konstanten Menge vorgenommen werden. Systematische Fehler sind Fehler, die nicht durch Zufall bestimmt werden, sondern durch eine Ungenauigkeit (die entweder den Beobachtungs- oder Messprozess umfasst) des Systems eingeführt werden. [3] Systematische Fehler können sich auch auf einen Fehler beziehen, dessen Wirkung nicht Null ist von denen nicht reduziert wird, wenn Beobachtungen gemittelt werden. [4]
Wissenschaft und Experimente [ edit ]
Wenn entweder Zufälligkeit oder durch Wahrscheinlichkeitstheorie modellierte Ungenauigkeit diesen Fehlern zugeschrieben wird, sind sie "Fehler" "in dem Sinne, in dem dieser Begriff in der Statistik verwendet wird; siehe Fehler und Residuen in Statistiken.
Jedes Mal, wenn wir eine Messung mit einem empfindlichen Instrument wiederholen, erhalten wir leicht abweichende Ergebnisse. Das übliche statistische Modell besteht darin, dass der Fehler zwei additive Teile aufweist:
- Systematischer Fehler der immer mit demselben Wert auftritt, wenn wir das Instrument auf dieselbe Weise und im gleichen Fall verwenden
- Zufälliger Fehler der von Beobachtung zur anderen variieren kann.
Systematische Fehler werden manchmal als statistische Verzerrung bezeichnet. Sie kann oft mit standardisierten Verfahren reduziert werden. Ein Teil des Lernprozesses in den verschiedenen Wissenschaften besteht darin, zu lernen, wie Standardinstrumente und Protokolle verwendet werden, um systematische Fehler zu minimieren.
Zufallsfehler (oder zufällige Abweichungen) sind auf Faktoren zurückzuführen, die nicht kontrolliert werden können oder werden. Ein möglicher Grund, auf die Kontrolle dieser zufälligen Fehler zu verzichten, besteht darin, dass es zu teuer sein kann, sie jedes Mal zu kontrollieren, wenn das Experiment durchgeführt oder die Messungen durchgeführt werden. Andere Gründe können sein, dass das, was wir messen wollen, sich mit der Zeit ändert (siehe dynamische Modelle) oder grundsätzlich probabilistisch ist (wie in der Quantenmechanik - siehe Messung in der Quantenmechanik). Zufällige Fehler treten häufig auf, wenn Instrumente an die Grenzen ihrer Betriebsgrenzen gedrückt werden. Es ist zum Beispiel üblich, dass digitale Waagen einen zufälligen Fehler in ihrer niedrigstwertigen Ziffer aufweisen. Drei Messungen eines einzelnen Objekts könnten etwa 0,9111 g, 0,9110 g und 0,9112 g lesen.
Zufällige Fehler versus systematische Fehler [ edit ]
Messfehler können in zwei Komponenten unterteilt werden: Zufallsfehler und systematischer Fehler.
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