Sfat 1: Cum se determină eroarea absolută a unei măsurători
Sfat 1: Cum se determină eroarea absolută a unei măsurători
Calcularea erorilor măsurare este etapa finală a calculelor. Aceasta permite determinarea gradului de abatere a valorii primite de la cea reală. Există mai multe tipuri de astfel de abateri, dar uneori este suficient să se determine numai absolutul eroare măsurare.
instrucție
1
Pentru a determina valoarea absolută eroare măsurare, este necesar să se găsească abaterea de ladin valoarea reală. Se exprimă în aceleași unități ca cea estimată și este egală cu diferența aritmetică dintre valorile adevărate și calculate: Δ = x1 - x0.
2
absolut eroare adesea folosit în înregistrarea unor permanentevalori cu valoare infinit de mică sau infinit de mare. Acest lucru se aplică multor constante fizice și chimice ale, de exemplu, este constanta Boltzmann 1.380 6488 × 10 ^ (- 23) ± 0,000 0,013 x 10 ^ (- 23) J / K, unde eroarea absolută de adevărat separate de ± semn.
3
În cadrul statisticilor matematice măsurare sunt produse ca urmare a unei serii de experimente,rezultatul căruia este un anumit eșantion de valori. Analiza acestei mostre se bazează pe metodele teoriei probabilității și implică construirea unui model probabilistic. În acest caz, pentru absolut eroare măsurare abaterea standard este luată.
4
Pentru a calcula deviația standardeste necesar să se determine valoarea medie sau ponderată a elementelor eșantionului: xsr = Σxi / n este media aritmetică, unde xi este elementele eșantionului, n este volumul său, xvs = Σpi • xi / Σpi este media ponderată.
5
După cum puteți vedea, în al doilea caz, se iau în considerare greutățile elementelor pi, care arată probabilitatea cu care valoarea măsurată va lua una sau alta valoare a elementului de eșantionare.
6
Formula clasică pentru abaterea medie-pătrată a rădăcinii este următoarea: σ = √ (Σ (xi-xsr) ² / (n-1)).
7
Există o noțiune de eroare relativă,care depinde direct de absolut. Ea este egală cu raportul erorii absolute cu valoarea calculată sau actuală a valorii, a cărei alegere depinde de cerințele unei anumite sarcini.
Sfat 2: Cum să găsiți eroarea
Prin măsurători, nu le puteți garanta exactitatea, orice dispozitiv oferă un anumit grad de siguranță eroare. Pentru a cunoaște corectitudinea măsurătorilor sau a clasei de precizie a instrumentului, este necesar să se determine valoarea absolută și relativă eroare.
Veți avea nevoie
- - mai multe rezultate de măsurare sau altă probă;
- - calculator.
instrucție
1
Măsurați cel puțin 3-5 oricapacitatea de a calcula valoarea reală a unui parametru. Adăugați rezultatele și împărțiți-le cu numărul de măsurători, aveți o valoare reală, care este utilizată în sarcini în loc de adevărat (nu poate fi determinată). De exemplu, dacă măsurătorile dau un rezultat de 8, 9, 8, 7, 10, atunci valoarea reală va fi (8 + 9 + 8 + 7 + 10) / 5 = 8,4.
2
Găsiți absolutul eroare de fiecare dimensiune. Pentru a face acest lucru, scade valoarea reală din rezultatul măsurării, neglijează semnele. Veți primi 5 erori absolute, câte unul pentru fiecare măsurătoare. În exemplu, acestea vor fi 8-8,4 = 0,4, 9-8,4 = 0,6, 8-8,4 = 0,4, 7-8,4 = 1,4, 10-8,4 = 1,6 (se fac modulele rezultate).
3
Să cunoască ruda eroare fiecare dimensiune, împărțiți absolut eroare la valoarea reală (adevărată). Apoi se înmulțește rezultatul cu 100%, de obicei, în procent, această valoare este măsurată. În exemplu, găsiți ruda eroare în acest fel: d1 = 0,4 / 8,4 = 0,048 (sau 4,8%), d2 = 0,6 / 8,4 = 0,071 (sau 7,1% = 0,048 (sau 4,8%), δ4 = 1,4 / 8,4 = 0,167 (sau 16,7%), δ5 = 1,6 / 8,4 = 0,19 (sau 19%).
4
În practică, pentru cea mai precisă mapareErorile utilizează deviația standard. Pentru ao găsi, păstrați toate erorile de măsurare absolute și le adăugați împreună. Apoi împărțiți acest număr cu (N-1), unde N este numărul de măsurători. Calculând rădăcina rezultatului obținut, veți obține abaterea standard, caracterizată eroare Măsurători.
5
Pentru a găsi limita absolută eroare, găsiți numărul minim, cu siguranță depășind numărul absolut eroare sau egal cu acesta. În acest exemplu, selectați pur și simplu cea mai mare valoare - 1.6. De asemenea, este uneori necesar să găsim ruda relativă eroare, într-un astfel de caz, găsiți un număr mai mare sau egal cu eroarea relativă, în exemplu este egal cu 19%.
Sfat 3: Cum găsiți eroarea absolută
O parte integrantă a oricărei dimensiuni este una eroare. Este o caracteristică calitativă a corectitudinii studiului. În funcție de forma de reprezentare, poate fi absolută și relativă.
Veți avea nevoie
- - calculator.
instrucție
1
Erorile măsurătorilor fizice sunt subdivizatesistematic, aleator și brut. Primele sunt cauzate de factori care acționează la fel pentru repetarea repetată a măsurătorilor. Ele sunt constante sau se schimbă în mod regulat. Acestea pot fi cauzate de instalarea necorespunzătoare a instrumentului sau de imperfecțiunea metodei de măsurare selectate.
2
Cel de-al doilea apar din influența cauzelor și întâmplătorcaracter. Acestea includ rotunjirea incorectă la calcularea citirilor și efectul mediului. Dacă astfel de erori sunt mult mai mici decât diviziunea scării acestui dispozitiv de măsurare, atunci, ca o eroare absolută, se recomandă să luați jumătate din diviziune.
3
Slip sau dur eroare este rezultatul observării, care este puternic diferită de celelalte.
4
absolut eroare valoarea numerică aproximativă este diferențaîntre rezultatul obținut în timpul măsurării și valoarea reală a valorii măsurate. Valoarea reală sau reală reflectă cel mai bine cantitatea fizică studiată. aceasta eroare este cea mai simplă măsură cantitativăeroare. Se poate calcula după următoarea formulă: ΔХ = Hasl - HIST. Poate avea o valoare pozitivă și negativă. Pentru o mai bună înțelegere, ia în considerare un exemplu. În școală există 1205 de studenți, rotunjind până la 1200 absolut eroare este egal cu: Δ = 1200 - 1205 = 5.
5
Există anumite reguli pentru calcularea erorii cantităților. În primul rând, absolut eroare suma a două cantități independente este egală cu suma erorilor lor absolute: Δ (X + Y) = ΔX + ΔY. O abordare similară se aplică pentru diferența a două erori. Se poate folosi formula: Δ (X-Y) = ΔX + ΔY.
6
Corecția este absolută eroare, luate cu semnul opus: Δп = -Δ. Este folosit pentru a exclude o eroare sistematică.
Sfat 4: Cum se determină eroarea de măsurare
Abaterea de la valoarea reală apare în mod inevitabil în construirea unui model probabilistic al unui anumit parametru. Acest concept este folosit pentru a determina eroare măsurare, comparați rezultatele unei serii de experimente pentru a obține adevărata valoare.
instrucție
1
Există două moduri de a calcula eroarea măsurare: interval și punct. Acest lucru se datorează gradului de fiabilitate care trebuie stabilit. Prima metodă implică găsirea unui interval de încredere, care va bloca cu siguranță valoarea reală a parametrului măsurat sau așteptările sale matematice.
2
Intervalul de încredere esteintervalul de valori posibile, adică subset de elemente de probă. Limitele intervalului sunt numite limite de încredere și sunt pe anumite formule. De exemplu, pentru așteptarea ei vor fi egale cu: HSR - t • σ / √N <M (x) <HSR + t • σ / √N, în care: HSR - media aritmetică a eșantioanelor; sigma - deviația standard, și M (x) - medie; N - mărimea eșantionului; t - parametru al funcției Laplace.
3
În formulele de mai sus există două tipurieroare punct: deviația medie pătrată a rădăcinii și așteptarea matematică. Acestea reprezintă o anumită valoare, care reprezintă o măsură a deviației valorii calculate a unei variabile aleatorii de la valoarea sa adevărată. Acest lucru este în contrast cu estimarea intervalului, care implică o întreagă serie de posibile erori. Gradul de fiabilitate a căderii în acest interval este determinat de funcția Laplace.
4
Abaterea rădăcină medie-pătrată, la rândul ei,se calculează prin trei metode, dintre care cea mai comună este cea clasică, utilizând metoda eșantionului: σ = √ (Σ (xi-xsr) ² / (N-1)).
5
O așteptare matematică este o valoare,în jurul căruia sunt distribuite elementele eșantionului. Ie aceasta este media valorilor așteptate pe care le poate lua o variabilă aleatorie. Pentru a calcula acest tip de abatere, este necesar să se facă seturile și probabilitatea lor de eșantionare o serie de lucrări de către perechile lor și aduna toate elementele șirului: M (x) = Σhi • pi.
6
Pentru a defini încă un punct eroare măsurare, varianța, trebuie să extrageți rădăcina pătrată a deviației rădăcină medie-pătrată sau să utilizați următoarea formulă pentru așteptările matematice: D = (x - M (x)) ² = Σpi • (xi - M (x)) 2.