Náhodná vs systematická chyba | Top 8 rozdílů (s infografikou)

Rozdíl mezi náhodnou a systematickou chybou

Pokud chyba nemá žádný konkrétní vzor výskytu, je známá jako náhodná chyba, která se také označuje jako nesystematická chyba, a proto tyto chyby nelze předem předvídat jako nevyhnutelnou chybu, zatímco systematická chyba je chyba, ke které může dojít kvůli jakékoli chybě v přístroji, která měří chybu nebo omyl při používání přístroje experimentátorem, a proto se jedná o chybu, které lze předcházet.

Hlavní rozdíl spočívá v tom, že náhodné chyby většinou vedou k fluktuacím, které obklopují skutečnou hodnotu kvůli výsledku obtížnosti při provádění měření, zatímco systematické chyby povedou k předvídatelným a také konzistentním odchylkám od skutečné hodnoty kvůli problémům s kalibrace zařízení.

Bez ohledu na to, jak opatrně člověk provádí experimenty, s největší pravděpodobností dojde k chybě zvané experimentální chyba. Ať už prostřednictvím problémů, které jsou s ním spojeny, jsou problémy s vaším zařízením nebo přesné měření, nebo lze celkem zabránit chybám, lze označit jako nemožné.

Abychom zmírnili zmíněný problém, vědci se snaží udělat vše pro to, aby tyto chyby kategorizovali a pokusili se kvantifikovat jakoukoli nejistotu v měřeních, která provádějí. Zjištění rozptylu mezi těmito chybami je životně důležitou součástí učení navrhnout jej s lepšími experimenty a pokusit se minimalizovat jakýkoli druh chyb, které by se plazily.

Náhodná vs systematická chyba infografiky

Podívejme se na hlavní rozdíly mezi náhodnou chybou a systematickou chybou.

Klíčové rozdíly

Klíčové rozdíly jsou následující -

  • Náhodná chyba se definuje jako nepředvídatelné narušení, ke kterému dojde v experimentu neznámým zdrojem. Zatímco k systematické chybě dochází v důsledku vady přístroje, který není sestaven.
  • Náhodná chyba uvedená v tabulce výše, ke které dochází v obou směrech, zatímco k systematické chybě dochází pouze v 1 směru. Systematické chyby vznikají v důsledku zabudované chyby nebo chyby přístroje; proto vždy dává podobnou chybu. K náhodné chybě, jak již bylo zmíněno dříve, dochází kvůli neznámému zdroji, proto se vyskytuje v libovolném směru.
  • Velikost systematické chyby zůstane konstantní nebo nezměněná, protože vada, která je v ní přítomna, je zabudována uvnitř přístroje a ve srovnání s velikostí náhodné chyby má proměnnou.
  • Chyba 0 a nesprávná kalibrace přístroje způsobí systematickou chybu. Náhodná chyba je způsobena paralaxou nebo jak bylo uvedeno výše ve výše uvedené srovnávací tabulce nesprávným použitím zařízení.
  • Náhodná chyba snižuje nebo ji lze minimalizovat provedením 2 nebo více odečtů stejného experimentu, zatímco systematická chyba může být minimalizována pečlivým navržením struktury zařízení.
  • Náhodná chyba je sama o sobě jedinečná a nemá žádné konkrétní typy, zatímco systematickou chybu lze rozdělit do tří hlavních typů, kterými jsou chyba prostředí, chyba přístroje a systematická chyba.
  • Náhodná chyba není reprodukovatelná, na druhou stranu systematická chyba bude reprodukovatelná, protože vada, jak byla uvedena výše, je zabudována do struktury zařízení.

Srovnávací tabulka náhodných a systematických chyb

Základ Náhodná chyba Systematická chyba
Základní definice Jedná se o chyby, které kolísají kvůli nejistotě nebo nepředvídatelnosti, která je vlastní vašemu procesu měření, nebo rozdílům v množství, které se pokoušíte měřit. Vyskytuje se většinou kvůli nedokonalosti přístroje, kterou obvykle způsobují zařízení, která nejsou správně kalibrována.
Velikost chyby  Velikost chyby se neustále mění při každém čtení. Naměřená hodnota bude ve srovnání se skutečnou hodnotou buď velmi nízká, nebo velmi vysoká.
Příčiny 1) Chyba paralaxy

2) Nesprávné použití přístroje.

3) Omezení nástroje, prostředí atd.

1) Nulová chyba

2) Nesprávná kalibrace

Minimalizace metod Opakovaným odečítáním údajů. 1) Zlepšením struktury zařízení.

2) Nulovou chybu lze snížit odečtením získané hodnoty od nulové chyby.

Směr chyby K tomu dochází na obou stranách K tomu dochází pouze v jednom směru.
Dílčí typy chyb Neexistují žádné podtypy. Existují 3 podtypy - a. Nástroj b. Systematická chyba c. Životní prostředí.
Ať už je to reprodukovatelné Tento druh chyby není reprodukovatelný Tento druh chyby je reprodukovatelný
Pokud jde o hodnotu Cena je kombinací nákladů, kterými je většinou výroba. Náklady se snižují, když se porovnávají s náklady z hlediska hodnoty.

Závěr

K náhodné chybě dochází většinou kvůli jakýmkoli poruchám, které se vyskytují ve vašem okolí, jako jsou kolísání nebo rozdíly v tlaku, teplotě, nebo kvůli pozorovateli, který by mohl odečítat nesprávné nebo nesprávné hodnoty. Systematická chyba možná nastává také kvůli mechanické struktuře zařízení.

Náhodným chybám se v zásadě nelze vyhnout, zatímco systematickým chybám se lze vyhnout. Vědci nemohou provádět dokonalá měřítka nebo měření, bez ohledu na to, jak jsou šikovní.

Systematické chyby je možná obtížné odhalit, a to proto, že vše, co měříte, bude chybné nebo nesprávné o stejnou částku a možná si neuvědomíte, že vůbec existuje problém. Jeden by měl před použitím zařízení správně nakalibrovat, a ano, šance na systematické chyby budou mnohem méně pravděpodobné.