תוֹכֶן
- TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
- מהי שגיאה אקראית?
- מהי שגיאה שיטתית?
- הבדלים אחרים בין שגיאות שיטתיות ואקראיות
לא משנה כמה אתה מקפיד בעת ביצוע ניסויים, כנראה שתתרחש שגיאה ניסיונית. אם זה דרך האתגרים הטמונים בביצוע מדויק או בבעיות בציוד שלך, הימנעות משגיאה לחלוטין היא כמעט בלתי אפשרית. כדי לסתור את הנושא, מדענים עושים כמיטב יכולתם לסווג שגיאות ולכמת כל אי וודאות במדידות שהם מבצעים. גילוי ההבדל בין שגיאות שיטתיות לאקראיות הוא חלק מרכזי בלמידה לעצב ניסויים טובים יותר ולצמצם ככל האפשר את כל השגיאות שעוברות.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
שגיאות שיטתיות בדרך כלל נובעות מציוד שאינו מכויל נכון. כל מדידה שתבצע תהיה שגויה באותה כמות מכיוון שיש בעיה במכשיר המדידה שלך. שגיאות אקראיות בלתי נמנעות ונובעות מקשיים בביצוע מדידות או מנסיונות למדוד כמויות המשתנות עם הזמן. שגיאות אלה ישתנו אך בדרך כלל יתקבצו סביב הערך האמיתי.
מהי שגיאה אקראית?
שגיאה אקראית מתארת שגיאות המשתנות כתוצאה מהאפשרות לחיזוי או אי הוודאות הטמונים בתהליך המדידה שלך, או השונות בכמות שאתה מנסה למדוד.
מדען המודד חרק, למשל, ינסה למקם את החרק בנקודת האפס של שליט או מקל מדידה, וקורא את הערך בקצה השני. הסרגל עצמו כנראה ימדוד רק עד למילימטר הקרוב, וקריאה זו בדיוק יכולה להיות קשה.אתה יכול לזלזל בגודל האמיתי של החרק או להעריך יתר על המידה, על סמך כמה שאתה קורא את הסקאלה ואת שיקול דעתך באשר למקום בו נעצר ראש החרק. החרק עשוי גם לנוע מעט כל כך מעמדת האפס מבלי שתבינו. חזרה על המדידה מספר פעמים מניבה תוצאות רבות ומגוונות בגלל זה, אך סביר להניח שהן יתקבצו סביב הערך האמיתי.
באופן דומה, ביצוע מדידות של כמות שמשתנה מרגע לרגע מביא לטעות אקראית. מהירות הרוח, למשל, עשויה להעלות ולרדת בנקודות זמן שונות. אם אתה לוקח מדידה דקה אחת, סביר להניח שהיא לא תהיה בדיוק זהה דקה אחר כך. שוב, מדידות חוזרות יובילו לתוצאות המשתנות אך מתקבצות סביב הערך האמיתי.
מהי שגיאה שיטתית?
שגיאה שיטתית היא כזו שנובעת מבעיה מתמשכת ומביאה לשגיאה עקבית במדידות שלך. לדוגמה, אם סרט המדידה שלך נמתח, התוצאות שלך תמיד יהיו נמוכות מהערך האמיתי. באופן דומה, אם אתה משתמש במאזניים שלא הוגדרו לאפס לפני כן, תהיה שגיאה שיטתית הנובעת מהטעות בכיול (למשל, אם משקל אמיתי של 0 נקרא 5 גרם, 10 גרם יקראו כ 15 ו -15 גרם יקראו כ- 20).
הבדלים אחרים בין שגיאות שיטתיות ואקראיות
ההבדל העיקרי בין טעויות שיטתיות לאקראיות הוא ששגיאות אקראיות מובילות לתנודות סביב הערך האמיתי כתוצאה מקושי בביצוע מדידות, ואילו טעויות שיטתיות מביאות לסטיות צפויות ועקבית מהערך האמיתי בגלל בעיות בכיול הציוד שלך. זה מוביל לשני הבדלים נוספים שכדאי לציין.
שגיאות אקראיות בלתי נמנעות למעשה, בעוד ששגיאות שיטתיות אינן נכונות. מדענים לא יכולים לבצע מדידות מושלמות, לא משנה כמה הם מיומנים. אם הכמות שאתה מודד משתנה מרגע לרגע, אינך יכול לגרום לה להפסיק להשתנות בזמן שאתה מבצע את המדידה, ולא משנה עד כמה הסולם שלך מפורט, קריאתו במדויק עדיין מהווה אתגר. החדשות הטובות הן שחזרה על המדידה שלך מספר פעמים ונטילת הממוצע ממזערת בצורה יעילה את הנושא הזה.
עלולות להיות קשה לאתר שגיאות שיטתיות. הסיבה לכך היא שכל מה שתמדדו יהיה לא בסדר באותה כמות (או בסכום דומה) וייתכן שלא תבינו שיש בעיה בכלל. עם זאת, בניגוד לטעויות אקראיות, לעתים קרובות ניתן להימנע מהן לחלוטין. כיול את הציוד שלך כראוי לפני השימוש בו, ושגיאות שיטתיות יהיו הרבה פחות סבירות.