Ero satunnaisvirheen ja systemaattisen virheen välillä

Satunnainen virhe vs. systemaattinen virhe

Kun teemme kokeita laboratoriossa, pääpaino on minimoida virheitä ja tehdä se mahdollisimman tarkasti saadaksesi hyviä tuloksia. Kuitenkin virheillä voi olla useita tapoja. Vaikka yritämme poistaa kaikki virheet, sitä ei ole mahdollista tehdä. Aina on olemassa tietty virheellisyys. Yksi syy virheisiin voi johtua käyttämistämme laitteista. Ajan myötä laitteissa on yleensä vikoja ja tämä vaikuttaa mittauksiin. Joskus laitteet tehdään toimimaan joissain ympäristöolosuhteissa, ja kun näitä olosuhteita ei toimiteta, ne eivät toimi oikein. Muut kuin laitevirheet, niitä käsittelevissä ihmisissä voi olla virheitä. Erityisesti teemme virheitä lukemissa. Joskus, jos kokeilijoita ei ole kokenut, menetelmissä voi olla erilaisia ​​virheitä. Toisaalta virheitä voi johtua vääristä materiaaleista tai reagensseista. Vaikka emme pysty poistamaan kaikkia näitä virheitä 100-prosenttisesti, meidän on yritettävä poistaa ne niin paljon kuin mahdollista, jotta tulos päästäisiin lähemmäksi todellisia tuloksia. Joskus nämä virheet ovat syy siihen, miksi emme saa mittauksia tai tuloksia teoreettisten arvojen mukaan. Kun teemme mittauksen tai teemme koetta, yritämme toistaa sitä useita kertoja virheen vähentämiseksi. Muutoin yritämme tehdä samoja kokeita useita kertoja, joskus vaihtamalla kokeilijaa, muuttamalla paikkaa tai muuttamalla käytettyjä laitteita ja materiaaleja. Kokeessa voi esiintyä pääasiassa kahden tyyppisiä virheitä. Ne ovat satunnaisvirhe ja systemaattinen virhe.

Satunnainen virhe

Kuten nimestä voi päätellä, satunnaiset virheet ovat arvaamattomia. Nämä ovat virheitä, jotka johtuvat tuntemattomista ja arvaamattomista muutoksista kokeessa. Vaikka kokeilija tekee saman kokeen samalla tavalla käyttäen samaa laitetta ja jos hän ei voi saada samaa tulosta (sama luku, jos se on mittaus), niin se johtuu sattumanvaraisesta virheestä. Tämä voi olla laitteessa tai johtuu ympäristöolosuhteista. Jos esimerkiksi mitat rautapalan painon samalla tasapainolla ja saat kolme erilaista lukemaa kolmessa kertaa, se on satunnainen virhe. Virheen minimoimiseksi voidaan suorittaa suuri määrä samoja mittauksia. Ottamalla kaikkien keskiarvo voidaan saada arvo, joka on lähempänä todellista arvoa. Koska satunnaisilla virheillä on Gaussin normaalijakauma, tämä menetelmä keskiarvon saamiseksi antaa tarkan arvon.

Systemaattinen virhe

Järjestelmälliset virheet ovat ennustettavissa, ja tämä virhe esiintyy kaikissa lukemissa. Ne ovat toistettavissa olevia virheitä ja ovat aina samaan suuntaan. Kokeessa systemaattiset virheet ovat pysyviä koko kokeilun ajan. Esimerkiksi systemaattinen virhe voi johtua laitteen epätäydellisestä kalibroinnista, tai muuten, jos käytämme pituuden mittaamiseksi nauhaa, joka on käytön vuoksi pidentynyt, virhe on sama kaikissa mittauksissa.