Forskellen mellem tilfældig og systematisk fejl
Hvor en fejl ikke har noget specifikt mønster af forekomst, er det kendt som tilfældig fejl, som også kaldes usystematisk fejl, og derfor kan sådanne fejl ikke forudsiges på forhånd som en uundgåelig fejl, mens en systematisk fejl er en fejl, der kan opstå på grund af enhver fejl i instrumentet, der måler fejlen eller fejl ved brug af instrumentet af eksperimentatoren, og det er derfor en undgåelig fejl.
Hovedforskellen er, at de tilfældige fejl for det meste fører til udsving, der omgiver den sande værdi på grund af resultatet af vanskeligheder under målingerne, mens systematiske fejl vil føre til de forudsigelige og også konsekvente afvigelser fra den sande værdi på grund af problemerne med kalibrering af udstyret.
Uanset hvordan man er forsigtig, når man udfører eksperimenter, vil der højst sandsynligt være en fejl kaldet eksperimentel fejl. Uanset om det er gennem de udfordringer, der er forbundet med det, der er problemer med dit udstyr eller at tage målingerne nøjagtigt, eller at undgå fejl helt kan betegnes som næsten umuligt.
For at imødegå det nævnte problem forsøger forskere at gøre deres bedste for at kategorisere disse fejl og forsøge at kvantificere enhver usikkerhed i målinger, de foretager. At finde ud af variansen mellem disse fejl er en vigtig del af læringen om at designe det med bedre eksperimenter og at forsøge at minimere enhver form for fejl, der kryber igennem.
Tilfældig versus systematisk fejlinfografik
Lad os se de største forskelle mellem tilfældig fejl versus systematisk fejl.
Nøgleforskelle
De vigtigste forskelle er som følger -
- Den tilfældige fejl definerer sig selv som den uforudsigelige forstyrrelse, der opstår i dit eksperiment af en ukendt kilde. Mens den systematiske fejl opstår på grund af defekten i apparatet, der ikke er bygget.
- Den tilfældige fejl som nævnt i ovenstående tabel, der opstår i begge retninger, mens den systematiske fejl kun forekommer i 1 retning. De systematiske fejl opstår på grund af apparatets indbyggede fejl eller fejl; derfor giver det altid en lignende fejl. Den tilfældige fejl som tidligere nævnt opstår på grund af den ukendte kilde, derfor forekommer den i enhver retning.
- Størrelsen af den systematiske fejl forbliver konstant eller uændret, fordi den mangel, der er til stede i den, er indbygget inde i apparatet, og når den sammenlignes med størrelsen af den tilfældige fejl, har den variabel.
- Fejl 0 og kalibrering af apparater, der er forkert, vil medføre en systematisk fejl. Den tilfældige fejl skyldes parallaksen eller som anført tidligere i ovenstående sammenligningstabel ved forkert brug af apparatet.
- Den tilfældige fejl reducerer eller kan minimeres ved at tage de to eller flere målinger af det samme eksperiment, mens den systematiske fejl kan minimeres ved omhyggeligt at designe apparatets struktur.
- Den tilfældige fejl er i sig selv unik og ingen specifikke typer, mens den systematiske fejl kan kategoriseres i tre hovedtyper, som er miljøfejl, instrumentfejl og systematisk fejl.
- Den tilfældige fejl er ikke reproducerbar, på den anden side vil den systematiske fejl være reproducerbar, fordi defekten som tidligere nævnt er indbygget i apparatets struktur.
Sammenligningstabel over tilfældig versus systematisk fejl
| Basis | Tilfældig fejl | Systematisk fejl | ||
| Grundlæggende definition | Det er fejlene, der svinger på grund af den usikkerhed eller uforudsigelighed, der er iboende i din måleproces eller forskellene i den mængde, du prøver at måle. | Det forekommer hovedsagelig på grund af apparatets ufuldkommenhed, det er de normalt skyldes udstyr, der ikke er korrekt kalibreret. | ||
| Fejlens størrelse | Fejlens størrelse ændrer sig ved hver læsning. | Den målte værdi vil enten være meget lav eller meget høj sammenlignet med den sande værdi. | ||
| Årsager | 1) Parallaksfejl 2) Brug af apparatet forkert. 3) Begrænsning af et instrument, miljø osv. | 1) Nul fejl 2) Forkert kalibrering | ||
| Minimeringsmetoder | Ved at tage aflæsningerne gentagne gange. | 1) Ved at forbedre apparatets struktur. 2) Nulfejl kan reduceres ved at trække den opnåede aflæsning fra nulfejlen. | ||
| Fejlretning | Dette sker på begge sider | Dette sker kun i en retning. | ||
| Undertyper af fejl | Der er ingen undertyper. | Der er 3 undertyper - a. Instrument b. Systematisk fejl c. Miljø. | ||
| Uanset om det er reproducerbart | Denne form for fejl kan ikke reproduceres | Denne form for fejl er reproducerbar | ||
| Med hensyn til værdi | Pris er en kombination af omkostninger, som for det meste er produktion. | Omkostningerne sænkes, når de sammenlignes med prisen i værdi. |
Konklusion
Den tilfældige fejl sker for det meste på grund af nogen af de forstyrrelser, der opstår i dine omgivelser som variation eller forskelle i tryk, temperatur eller på grund af observatøren, der muligvis tager forkert eller forkert læsning. Den systematiske fejl opstår måske også på grund af apparatets mekaniske struktur.
Tilfældige fejl kan i det væsentlige ikke undgås, mens systematiske fejl kan undgås. Forskere kan ikke tage perfekt skalering eller målinger, uanset hvor dygtige de er.
Systematiske fejl er måske vanskelige at få øje på, og det er fordi alt, hvad du måler, vil være forkert eller forkert med det samme beløb, og du måske ikke er klar over, at der overhovedet er et problem. Man skal kalibrere deres udstyr ordentligt inden man bruger det, og ja da er chancerne for systematiske fejl meget mindre sandsynlige.