เนื้อหา
- TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
- ข้อผิดพลาดแบบสุ่มคืออะไร
- ข้อผิดพลาดที่เป็นระบบคืออะไร?
- ความแตกต่างอื่น ๆ ระหว่างข้อผิดพลาดที่เป็นระบบและสุ่ม
ไม่ว่าคุณจะระมัดระวังเพียงใดเมื่อทำการทดสอบอาจมีข้อผิดพลาดจากการทดสอบ ไม่ว่าจะด้วยความท้าทายที่เกิดจากการวัดอย่างถูกต้องหรือมีปัญหากับอุปกรณ์ของคุณการหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดทั้งหมดนั้นเป็นไปไม่ได้ เพื่อแก้ไขปัญหานี้นักวิทยาศาสตร์พยายามอย่างดีที่สุดในการจัดหมวดหมู่ข้อผิดพลาดและหาปริมาณความไม่แน่นอนในการวัดที่ทำ การค้นหาความแตกต่างระหว่างข้อผิดพลาดแบบเป็นระบบและแบบสุ่มเป็นส่วนสำคัญของการเรียนรู้เพื่อออกแบบการทดลองที่ดีขึ้นและเพื่อลดข้อผิดพลาดที่คืบคลานผ่านไป
TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
ข้อผิดพลาดที่เป็นระบบมักเกิดจากอุปกรณ์ที่ไม่ได้ทำการสอบเทียบอย่างถูกต้อง การวัดทุกครั้งที่คุณทำจะผิดในจำนวนเท่ากันเพราะอุปกรณ์ของคุณมีปัญหา ข้อผิดพลาดแบบสุ่มไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้และเป็นผลมาจากความยากลำบากในการวัดหรือพยายามวัดปริมาณที่แตกต่างกันไปตามเวลา ข้อผิดพลาดเหล่านี้จะผันผวน แต่โดยทั่วไปจะจัดกลุ่มตามมูลค่าที่แท้จริง
ข้อผิดพลาดแบบสุ่มคืออะไร
ข้อผิดพลาดแบบสุ่มอธิบายถึงข้อผิดพลาดที่ผันผวนเนื่องจากความไม่แน่นอนหรือความไม่แน่นอนในกระบวนการวัดของคุณหรือความผันแปรของปริมาณที่คุณพยายามวัด
ยกตัวอย่างเช่นนักวิทยาศาสตร์ที่ทำการวัดแมลงจะพยายามวางตำแหน่งแมลงที่จุดศูนย์ของไม้บรรทัดหรือไม้วัดและอ่านค่าที่ปลายอีกด้านหนึ่ง ผู้ปกครองอาจจะวัดได้เพียงแค่มิลลิเมตรที่ใกล้ที่สุดและการอ่านด้วยความแม่นยำอาจเป็นเรื่องยากคุณอาจประเมินขนาดที่แท้จริงของแมลงหรือประเมินค่าสูงไปตามที่คุณอ่านระดับและการตัดสินว่าหัวแมลงหยุดอยู่ที่ใด แมลงอาจเคลื่อนที่จากตำแหน่งศูนย์เล็กน้อยโดยที่คุณไม่รู้ตัว การทำซ้ำการวัดหลายครั้งทำให้ได้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันมากมายด้วยเหตุนี้ แต่พวกเขาก็น่าจะจัดกลุ่มตามมูลค่าที่แท้จริง
ในทำนองเดียวกันการวัดปริมาณที่เปลี่ยนไปจากช่วงเวลาไปช่วงเวลาหนึ่งนำไปสู่ข้อผิดพลาดแบบสุ่ม ยกตัวอย่างเช่นความเร็วลมอาจจะรับและตกลงไปตามเวลาต่างกัน หากคุณใช้การวัดหนึ่งนาทีมันอาจจะไม่เหมือนกันในภายหลัง อีกครั้งการวัดซ้ำ ๆ จะนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ผันผวน แต่จัดกลุ่มตามมูลค่าที่แท้จริง
ข้อผิดพลาดที่เป็นระบบคืออะไร?
ข้อผิดพลาดที่เป็นระบบคือสิ่งที่เกิดจากปัญหาถาวรและนำไปสู่ข้อผิดพลาดที่สอดคล้องกันในการวัดของคุณ ตัวอย่างเช่นหากเทปวัดของคุณยืดออกผลลัพธ์ของคุณจะต่ำกว่าค่าจริงเสมอ ในทำนองเดียวกันหากคุณใช้เครื่องชั่งที่ไม่ได้ตั้งค่าเป็นศูนย์ล่วงหน้าจะมีข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบที่เกิดจากความผิดพลาดในการสอบเทียบ (เช่นหากน้ำหนักจริงของ 0 อ่านเป็น 5 กรัมจะอ่าน 10 กรัมเป็น 15 และ 15 กรัมจะอ่านเป็น 20)
ความแตกต่างอื่น ๆ ระหว่างข้อผิดพลาดที่เป็นระบบและสุ่ม
ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างข้อผิดพลาดแบบเป็นระบบและแบบสุ่มคือข้อผิดพลาดแบบสุ่มนำไปสู่ความผันผวนรอบค่าที่แท้จริงอันเป็นผลมาจากความยากลำบากในการวัดในขณะที่ข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบจะนำไปสู่ สิ่งนี้นำไปสู่ความแตกต่างสองประการที่น่าสังเกต
ข้อผิดพลาดแบบสุ่มไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้เป็นหลักในขณะที่ข้อผิดพลาดที่เป็นระบบไม่ได้ นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถทำการวัดได้อย่างสมบูรณ์แบบไม่ว่าจะมีทักษะแค่ไหนก็ตาม หากปริมาณที่คุณวัดแตกต่างกันไปคุณไม่สามารถหยุดการเปลี่ยนแปลงได้ในขณะที่ทำการวัดและไม่ว่ารายละเอียดของเครื่องชั่งของคุณจะเป็นเท่าใดการอ่านอย่างแม่นยำยังคงเป็นสิ่งที่ท้าทาย ข่าวดีก็คือการทำซ้ำการวัดของคุณหลายครั้งและรับค่าเฉลี่ยลดปัญหานี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบอาจสังเกตเห็นได้ยาก นี่เป็นเพราะทุกสิ่งที่คุณวัดจะผิดโดยจำนวนเดียวกัน (หรือใกล้เคียงกัน) และคุณอาจไม่ทราบว่ามีปัญหาเลย อย่างไรก็ตามแตกต่างจากข้อผิดพลาดแบบสุ่มที่พวกเขาสามารถหลีกเลี่ยงได้ทั้งหมด ปรับเทียบอุปกรณ์ของคุณให้เหมาะสมก่อนใช้งานและความผิดพลาดอย่างเป็นระบบจะมีโอกาสน้อยกว่ามาก