Ketidakpastian, gradien, dan pengujian model
Diperkenalkan| English | Makna |
|---|---|
| systematic error/ˌsɪstəˈmætɪk ˈerə/ | kesalahan sistematis |
| uncertainty/ʌnˈsɜːtənti/ | ketidakpastian |
Apa yang akan menjelaskan pengamatan ini?
- Garis yang melewati dekat setiap titik data berguna, namun gradiennya masih bisa tidak pasti. Grafik merupakan bukti untuk suatu model dalam rentang pengukuran.
- Mulailah dengan prediksi. Nyatakan besaran atau fitur apa yang akan Anda bandingkan, lalu tentukan bukti apa yang dapat membedakan dua penjelasan.
Bangun modelnya
- Variasi acak membuat pembacaan berulang berbeda. Kesalahan sistematis menggeser hasil secara konsisten. Ketidakpastian absolut memiliki satuan terukur; ketidakpastian relatif atau persentase membandingkan ketidakpastian dengan nilai terukur.
- ketidakpastian: Keterbatasan terkuantifikasi pada hasil pengukuran; kesalahan sistematis: Bias pengukuran yang konsisten.
Manakah yang paling mungkin merupakan kesalahan sistematis?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Pembacaan timbangan 0.20 g saat kosong menggeser SEMUA pembacaan dengan cara yang sama - itu adalah kesalahan nol sistematis. Fluktuasi di sekitar rata-rata dan waktu reaksi yang bervariasi tersebar secara acak dan mengecil dengan pengulangan; pergeseran tidak demikian.
Pasangkan setiap istilah teknis dengan maknanya yang tepat.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Gunakan definisi untuk membedakan besaran dan proses yang terkait.
Pilih bukti yang boleh mengujinya
- Untuk perkalian atau pembagian, menambahkan ketidakpastian pecahan adalah pendekatan perkiraan ketidakpastian maksimum yang umum. Untuk selisih, tambahkan ketidakpastian absolut. Intersepsi nol dapat mengungkap offset atau model yang tidak lengkap.
- Tampilkan satuan pada sumbu dan pilih skala yang wajar. Plot batang ketidakpastian di mana dibenarkan, gambar garis best-fit alih-alih menghubungkan setiap titik, dan perkirakan gradien paling curam dan landai yang masuk akal ketika metode kursus mensyaratkannya.
Dua kebiasaan manakah yang membuat penyelidikan atau model dalam kasus ini lebih dapat dipertanggungjawabkan?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Menyatakan kondisi dan asumsi memungkinkan orang lain mengulangi pekerjaan persis seperti itu, dan mencatat bukti pendukung memungkinkan mereka memeriksa kesimpulan. Menyembunyikan hasil yang bertentangan menghilangkan bukti yang dapat menentang kesimpulan yang salah, dan satu pengukuran tidak pernah dapat menetapkan klaim yang lebih luas.
Bekerja daripada kuantiti yang diketahui
- Nyatakan nilai yang diketahui dan unitnya. Pilih hubungan kerana asumsinya sesuai dengan kes ini, kemudian susun semula sebelum menggantikan.
- Diketahui: panjang = 50.0 mm dengan ketidakpastian 1.0 mm. Ketidakpastian persentase = ketidakpastian absolut/nilai ×100 = 1.0/50.0×100 = 2.0%. Untuk hasil bagi dua besaran yang diukur secara independen dengan ketidakpastian persentase maksimum 2% dan 3%, estimasi maksimum yang dijumlahkan adalah 5%.
Pembacaan 40 cm memiliki ketidakpastian absolut 1 cm. Temukan ketidakpastian persentase. Gunakan urutan yang sama: besaran diketahui → model → hubungan → substitusi → satuan dan interpretasi.
Pembacaan 40 cm memiliki ketidakpastian absolut 1 cm. Temukan persentase ketidakpastian.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Hasilnya adalah 2.5 %. Diketahui: pembacaan 40 cm; ketidakpastian absolut 1 cm. Gunakan ketidakpastian persentase = ketidakpastian absolut / nilai x 100. Ketidakpastian persentase = 1/40 x 100 = 2.5%. Nilai terukur yang lebih kecil membawa ketidakpastian persentase yang lebih besar untuk ketidakpastian absolut yang sama.
Semak kesimpulan dan had-hadnya
- Mengulang pembacaan mengurangi ketidakpastian acak dalam rata-rata tetapi tidak secara otomatis menghilangkan kesalahan nol. Jangan menyertakan lebih banyak angka desimal daripada yang dapat didukung oleh pengukuran Anda.
- Kembali ke pengamatan awal. Jelaskan apa hasil tersebut mendukung, kondisi apa yang diasumsikannya, dan satu cara untuk menguji penjelasan saingan.
Mengulang pengukuran selalu menghilangkan offset kalibrasi. Klaim ini salah: Mengulang dan meratakan mengurangi SEBARAN ACAK pada nilai rata-rata. Offset kalibrasi menggeser setiap pembacaan secara identik, sehingga pengulangan jatuh pada nilai yang sama namun salah; hanya kalibrasi ulang yang menghilangkannya.
Ketidakpastian, gradien dan pengujian model: Untuk perkalian atau pembagian, menambahkan ketidakpastian pecahan adalah pendekatan perkiraan ketidakpastian maksimum yang umum. Untuk selisih, tambahkan ketidakpastian absolut. Intersepsi nol dapat mengungkap offset atau model yang tidak lengkap.
Mengulang pengukuran selalu menghilangkan offset kalibrasi.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Pengulangan dan perataan mengurangi penyebaran ACAK dalam rata-rata. Offset kalibrasi menggeser setiap pembacaan secara identik, sehingga pengulangan jatuh pada nilai yang salah yang sama; hanya kalibrasi ulang yang menghilangkannya.
Keterbatasan yang terkuantifikasi pada hasil pengukuran: tuliskan istilah teknisnya.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ketidakpastian berarti Batasan terkuantifikasi pada hasil pengukuran.