Разница между случайной ошибкой и систематической ошибкой

Случайная ошибка против систематической ошибки

Когда мы проводим эксперимент в лаборатории, наша главная задача - минимизировать ошибки и делать это максимально точно, чтобы получить хорошие результаты. Тем не менее, есть несколько способов, где могут быть ошибки. Хотя мы пытаемся устранить все ошибки, это невозможно сделать. Всегда присутствует определенная степень неточности. Одна из причин ошибок может быть из-за оборудования, которое мы используем. Со временем оборудование имеет тенденцию к сбоям, и это влияет на измерения. Иногда оборудование приспособлено для работы в некоторых условиях окружающей среды, и когда эти условия не поставляются, оно не будет работать точно. Помимо ошибок оборудования, могут быть ошибки у людей, которые их обрабатывают. Особенно мы допускаем ошибки при чтении. Иногда, если те, кто проводит эксперимент, не имеют опыта, могут быть различные ошибки в методах. С другой стороны, ошибки могут возникнуть из-за неправильного материала или используемых реагентов. Хотя мы не можем устранить все эти ошибки на 100%, мы должны постараться устранить их в максимально возможной степени, чтобы приблизить результат к реальным результатам. Иногда эти ошибки являются причиной того, что мы не получаем измерения или результаты в соответствии с теоретическими значениями. Когда мы проводим измерение или проводим эксперимент, мы пытаемся повторить его несколько раз, чтобы уменьшить ошибку. Иначе, иногда меняя экспериментатора, меняя место или меняя оборудование и используемые материалы, мы пытаемся проводить одни и те же эксперименты несколько раз. Есть в основном два типа ошибок, которые могут возникнуть в эксперименте. Это случайная ошибка и систематическая ошибка.

Случайная ошибка

Как следует из названия, случайные ошибки непредсказуемы. Это ошибки, вызванные неизвестными и непредсказуемыми изменениями в эксперименте. Хотя экспериментатор проводит один и тот же эксперимент таким же образом, используя то же оборудование, и, если он не может получить тот же результат (то же число, если это измерение), то это происходит из-за случайной ошибки. Это может быть в оборудовании или из-за условий окружающей среды. Например, если вы измеряете вес железки одним и тем же балансом и трижды получаете три разных показания, это случайная ошибка. Чтобы минимизировать ошибку, можно выполнить большое количество одинаковых измерений. Взяв среднее значение всех, можно получить значение ближе к реальному значению. Поскольку случайные ошибки имеют гауссово нормальное распределение, этот метод получения среднего дает точное значение.

Систематическая ошибка

Систематические ошибки предсказуемы, и эта ошибка будет присутствовать во всех показаниях. Это воспроизводимые ошибки и всегда в одном направлении. Для эксперимента систематические ошибки будут постоянными в течение всего эксперимента. Например, систематическая ошибка может быть вызвана из-за несовершенной калибровки прибора, или, если мы используем ленту, удлиненную из-за использования, для измерения длин, ошибка будет одинаковой для всех измерений.