Razlika med naključno in sistematično napako
Kadar napaka nima posebnega vzorca pojavljanja, je znana kot naključna napaka, ki je znana tudi kot nesistematična napaka, zato je takšnih napak ni mogoče predvideti vnaprej kot neizogibne napake, medtem ko je sistematična napaka napaka, ki se lahko pojavi zaradi kakršne koli napake v instrumentu pri merjenju napake ali napake pri uporabi instrumenta s strani eksperimentatorja, zato je to napaka, ki se ji je mogoče izogniti.
Glavna razlika je v tem, da naključne napake večinoma vodijo do nihanj, ki obkrožajo resnično vrednost zaradi težav pri merjenju, medtem ko sistematične napake vodijo do predvidljivih in tudi doslednih odstopanj od prave vrednosti zaradi težav z kalibracijo opreme.
Ne glede na to, kako previdni smo pri izvajanju poskusov, bo najverjetneje prišlo do napake, imenovane eksperimentalna napaka. Ne glede na to, ali so izzivi, ki so mu lastni, to so težave z vašo opremo ali natančno merjenje ali popolno izogibanje napakam, skoraj nemogoče.
Da bi preprečili omenjeno težavo, se znanstveniki po svojih najboljših močeh trudijo, da te napake kategorizirajo in skušajo količinsko opredeliti vse negotovosti pri svojih meritvah. Ugotavljanje razlike med temi napakami je ključnega pomena pri učenju, da ga oblikujemo z boljšimi eksperimenti in poskušamo čim bolj zmanjšati kakršne koli napake, ki se prikradejo.
Naključne in sistematične infografike napak
Poglejmo glavne razlike med naključnimi in sistematičnimi napakami.
Ključne razlike
Ključne razlike so naslednje -
- Naključna napaka se opredeli kot nepredvidljiva motnja, ki jo v vašem eksperimentu povzroči neznan vir. Medtem ko se sistematična napaka pojavi zaradi napake vgrajene naprave.
- Naključna napaka, kot je omenjena v zgornji tabeli, ki se pojavlja v obe smeri, medtem ko se sistematična napaka pojavlja samo v eno smer. Sistemske napake nastanejo zaradi vgrajene napake ali napake naprave; zato vedno daje podobno napako. Kot smo že omenili, se naključna napaka pojavi zaradi neznanega vira. Zato se pojavlja v katero koli smer.
- Velikost sistematične napake bo ostala nespremenjena ali nespremenjena, ker je v njej prisotna napaka, ki je vgrajena v napravi in ima v primerjavi z velikostjo naključne napake spremenljivo vrednost.
- Napaka 0 in kalibracija naprave, ki ni pravilna, bosta povzročila sistematično napako. Naključna napaka je posledica paralakse ali, kot smo že omenili, v zgornji primerjalni tabeli z nepravilno uporabo naprave.
- Naključna napaka se zmanjša ali jo je mogoče zmanjšati z dvema ali več odčitki istega eksperimenta, medtem ko je mogoče sistematično napako zmanjšati s skrbnim načrtovanjem strukture naprave.
- Naključna napaka je sama po sebi edinstvena in ne vsebuje posebnih vrst, medtem ko lahko sistematično napako razvrstimo v tri glavne vrste, in sicer napake okolja, napake instrumenta in sistematične napake.
- Naključne napake ni mogoče ponoviti. Po drugi strani pa je sistematična napaka ponovljiva, ker je napaka, kot smo že omenili, vgrajena v strukturo naprave.
Primerjalna tabela naključnih in sistematičnih napak
| Osnova | Naključna napaka | Sistematična napaka | ||
| Osnovna opredelitev | Napake se spreminjajo zaradi negotovosti ali nepredvidljivosti, ki je značilna za vaš postopek merjenja, ali razlik v količini, ki jo želite izmeriti. | Pojavi se predvsem zaradi nepopolnosti aparata. To pomeni, da so običajno posledica opreme, ki ni pravilno umerjena. | ||
| Velikost napake | Obseg napake se pri vsakem branju spreminja. | Izmerjena vrednost bo v primerjavi z resnično vrednostjo zelo nizka ali zelo visoka. | ||
| Vzroki | 1) Parallax Error 2) Napačna uporaba naprave. 3) Omejitev instrumenta, okolja itd. | 1) Zero Error 2) Napačna kalibracija |
||
| Metode za zmanjšanje | Z večkratnim odčitavanjem. | 1) z izboljšanjem strukture aparata. 2) Ničelno napako lahko zmanjšamo tako, da od ničelne napake odštejemo dobljeni odčitek. |
||
| Smer napake | To se zgodi na obeh straneh. | To se zgodi samo v eno smer. | ||
| Podvrste napak | Podtipov ni. | Obstajajo trije podtipi - a. Instrument b. Sistematična napaka c. Okolje. | ||
| Ali je ponovljiv | Ta vrsta napake ni ponovljiva. | Tovrstna napaka je ponovljiva. | ||
| Vrednostno | Cena je kombinacija stroškov, ki so večinoma proizvodnja. | Stroški se zmanjšajo, če jih primerjamo s stroški glede na vrednost. |
Zaključek
Naključna napaka se večinoma zgodi zaradi kakršnih koli motenj, ki se pojavljajo v vaši okolici, na primer nihanj ali razlik v tlaku, temperaturi ali zaradi opazovalca, ki morda napačno ali napačno odčita. Sistematska napaka se morda pojavi tudi zaradi mehanske zgradbe aparata.
Naključnim napakam, ki so bistvene, se ni mogoče izogniti, sistematičnim napakam pa se je mogoče izogniti. Znanstveniki ne morejo izvesti popolnega merjenja ali merjenja, ne glede na to, kako spretni so.
Sistematične napake je morda težko opaziti in to zato, ker bo vse, kar merite, v enaki meri napačno ali napačno in morda se sploh ne zavedate, da obstaja težava. Pred njegovo uporabo je treba pravilno umeriti njihovo opremo in ja, potem bodo možnosti za sistematične napake veliko manj verjetne.
