عدم اليقين، الميل واختبار النموذج
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| systematic error/ˌsɪstəˈmætɪk ˈerə/ | الخطأ المنهجي |
| uncertainty/ʌnˈsɜːtənti/ | عدم اليقين |
ما الذي يفسر هذه الملاحظة؟
- خط يمر بالقرب من كل نقطة بيانات مفيد، لكن ميله قد يبقى غير مؤكد. الرسم البياني دليل على نموذج ضمن نطاق القياس.
- ابدأ بتوقع. حدد الكميات أو الخصائص التي ستقارنها، ثم حدد الدليل الذي يمكنه التمييز بين تفسيرين.
بناء النموذج
- التباين العشوائي يجعل القراءات المكررة مختلفة. الخطأ المنهجي يزيح النتائج بشكل منتظم. الشكوك المطلق له وحدة القياس؛ الشكوك النسبي أو المئوي يقارن الشكوك بالقيمة المقاسة.
- عدم اليقين: قيد كمي على نتيجة القياس؛ الخطأ المنتظم: انحياز قياسي ثابت.
أي مما يلي من المرجح أن يكون خطأً نظامياً؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
قراءة الميزان 0.20 جم عند كونها فارغة تحرك كل قراءة بنفس الطريقة - وهذا خطأ نظامي في الصفر. التقلبات حول المتوسط وأوقات التفاعل المتغيرة تتناثر عشوائياً وتتناقص مع التكرارات؛ أما الانحياز فلا يتناقص.
طابق كل مصطلح تقني مع معناه الدقيق.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
استخدم التعريفات للتمييز بين الكميات والعمليات ذات الصلة.
اختر دليلاً لاختبار الفرضية
- بالنسبة للجداء أو الكسر، إضافة الشكوك النسبية تقريب شائع لأقصى حد للشكوك. بالنسبة للفرق، أضف الشكوك المطلقة. الانحراف عن الصفر يمكن أن يكشف عن انزياح أو نموذج غير مكتمل.
- عرض الوحدات على المحاور واختر مقياسًا مناسبًا. ارسم أشرطة الشكوك حيثما يستحق ذلك، وارسم خط أفضل مطابقة بدلاً من ربط كل نقطة، وقدر الميل الأقوى والأضعف المعقول عندما يتطلب طريقة المسألة ذلك.
أي عادة من العادتين تجعل التحقيق أو النموذج في هذه الحالة أكثر قابلية للدفاع؟
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
توضيح الشروط والافتراضات يسمح للآخرين بتكرار العمل بدقة، وتسجيل الأدلة الداعمة يتيح لهم التحقق من الاستنتاج. إخفاء النتائج المتعارضة يزيل الأدلة التي قد تتحدى استنتاجًا خاطئًا، ولا يمكن لقياس واحد أن يثبت ادعاءً أوسع.
اعتمد على كميات معروفة
- أدر القيم المعروفة ووحداتها. اختر العلاقة لأن افتراضاتها تتناسب مع هذه الحالة، ثم أعد ترتيب المعادلة قبل التعويض.
- معلوم: الطول = 50.0 مم والشكوك = 1.0 مم. الشكوك المئوية = (الشكوك المطلقة / القيمة) ×100 = 1.0/50.0×100 = 2.0%. لجداء قيمتين مقاستين بشكل مستقل بأقصى شكوك مئوية 2% و3%، فإن مجموع التقدير الأقصى هو 5%.
قراءة 40 سم لها شكوك مطلقة قدرها 1 سم. أوجد الشكوك المئوية. استخدم نفس التسلسل: كميات معروفة → نموذج → علاقة → تعويض → وحدة وتفسير.
قراءة 40 سم لها عدم يقين مطلق قدره 1 سم. أوجد عدم اليقين المئوي.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
الناتج هو 2.5 %. معطيات: القراءة 40 سم؛ عدم اليقين المطلق 1 سم. استخدم عدم اليقين النسبي = عدم اليقين المطلق / القيمة × 100. عدم اليقين النسبي = 1/40 × 100 = 2.5%. القيم المقاسة الأصغر تحمل عدم يقين نسبي أكبر لنفس عدم اليقين المطلق.
تحقق من الاستنتاج وحدوده
- إن تكرار القراءات يقلل من عدم اليقين العشوائي في المتوسط، لكنه لا يزيل تلقائيًا خطأ الصفر. لا تدرج عددًا من الأرقام العشرية أكبر مما تدعمه قياساتك.
- عُد إلى الملاحظة الأصلية. اشرح ما يدعمه النتيجة، وما هي الشروط التي تفترضها، وطريقة واحدة لاختبار تفسير منافس.
إعادة القياس总是 إزالة انحراف المعايرة. هذا الادعاء خاطئ: التكرار والمتوسط يقلل التشتت العشوائي في المتوسط. انحراف المعايرة يحرك كل قراءة بنفس الطريقة، لذا تقع التكرارات على نفس القيمة الخاطئة؛ فقط إعادة المعايرة تزيله.
عدم اليقين والميل واختبار النماذج: بالنسبة للجداء أو الكسر، يُعد جمع عدم اليقين النسبي تقريبًا شائعًا لأقصى حد لعدم اليقين. أما بالنسبة للفرق، فاجمع عدم اليقين المطلق. قد يكشف التقاطع غير الصفري عن وجود إزاحة أو نموذج غير مكتمل.
إعادة القياس تزيل دائماً إزاحة المعايرة.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
التكرار والمتوسط يقلل التناثر العشوائي في المتوسط. انزياح المعايرة يحرك كل قراءة بشكل متطابق، لذا تظهر التكرارات على نفس القيمة الخاطئة؛ لا يزيله سوى إعادة المعايرة.
حدود كمية محددة على نتيجة قياس: اكتب المصطلح التقني.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
عدم اليقين يعني قيدًا كميًا على نتيجة قياس.