Неопределенность, градиенты и проверка моделей
Введено| English | Значение |
|---|---|
| systematic error/ˌsɪstəˈmætɪk ˈerə/ | систематическая ошибка |
| uncertainty/ʌnˈsɜːtənti/ | неопределённость |
Что могло бы объяснить это наблюдение?
- Линия, проходящая близко к каждой точке данных, полезна, но её наклон всё ещё может быть неопределён. График является доказательством модели в пределах диапазона измерений.
- Начните с гипотезы. Укажите величины или признаки, которые вы будете сравнивать, затем определите, какие доказательства могут различить два объяснения.
Построение модели
- Случайные вариации приводят к различиям в повторных показаниях. Систематическая ошибка смещает результаты в одном направлении. Абсолютная неопределённость имеет единицы измерения; относительная или процентная неопределённость сравнивает неопределённость со значением измерения.
- неопределённость: Количественное ограничение измеренного результата; систематическая погрешность: Постоянное отклонение в измерениях.
Что наиболее вероятно является систематической ошибкой?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Показание весов 0.20 г на пустом поддоне смещает КАЖДОЕ показание одинаково — это систематическая ошибка нуля. Колебания по обе стороны от среднего значения и изменчивое время реакции рассеиваются случайно и уменьшаются при повторениях; смещение этого не делает.
Сопоставьте каждый технический термин с его точным определением.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Используйте определения для различения смежных величин и процессов.
Выберите доказательства для проверки
- Для произведения или частного сложение относительных неопределённостей является распространённым приближением максимальной неопределённости. Для разности складываются абсолютные неопределённости. nonzero intercept может указывать на смещение или неполноту модели.
- Указывайте единицы на осях и выбирайте разумный масштаб. Наносите планки неопределённости там, где это оправдано, проводите линию наилучшего соответствия вместо соединения всех точек и оценивайте крутой и пологий допустимые наклоны, когда метод курса требует этого.
Какие две привычки делают расследование или модель в данном случае более обоснованными?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Указание условий и допущений позволяет другим точно воспроизвести работу, а фиксация подтверждающих данных даёт возможность проверить вывод. Сокрытие противоречащих результатов устраняет доказательства, способные оспорить ошибочный вывод, а одно измерение никогда не может обосновать более широкий claim.
Работайте с известными величинами
- Укажите известные значения и их единицы измерения. Выберите соотношение, предположения которого подходят к данному случаю, затем преобразуйте формулу перед подстановкой.
- Известно: длина = 50.0 мм с неопределённостью 1.0 мм. Процентная неопределённость = абсолютная неопределённость / значение × 100 = 1.0/50.0×100 = 2.0%. Для частного двух независимо измеренных величин с максимальными процентными неопределённостями 2% и 3%, суммарная максимальная оценка составляет 5%.
Показание 40 см имеет абсолютную неопределённость 1 см. Найдите процентную неопределённость. Используйте ту же последовательность: известные величины → модель → соотношение → подстановка → единицы и интерпретация.
Измерение 40 см имеет абсолютную неопределенность 1 см. Найдите относительную (процентную) неопределенность.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Результат: 2.5 %. Дано: показание 40 см; абсолютная неопределённость 1 см. Используйте процентную неопределённость = абсолютная неопределённость / значение × 100. Процентная неопределённость = 1 / 40 × 100 = 2.5%. Меньшие измеренные значения имеют большую процентную неопределённость при той же абсолютной неопределённости.
Проверьте вывод и его ограничения
- Повторные измерения уменьшают случайную неопределённость среднего значения, но не устраняют автоматически нулевую ошибку. Не указывайте больше знаков после запятой, чем позволяет точность ваших измерений.
- Вернитесь к первоначальному наблюдению. Объясните, что подтверждает результат, при каких условиях он верен и каким образом можно проверить конкурирующее объяснение.
Повторение измерения всегда устраняет смещение калибровки. Это утверждение неверно: Повторение и усреднение снижают СЛУЧАЙНЫЙ разброс среднего значения. Смещение калибровки сдвигает каждое показание одинаково, поэтому повторные измерения дают одно и то же ошибочное значение; устранить его можно только путем перекалибровки.
Неопределённость, наклоны и проверка модели: Для произведения или частного сложение относительных неопределённостей является распространенным приближением для максимальной неопределённости. Для разности складываются абсолютные неопределённости. nonzero intercept может выявить сдвиг или неполную модель.
Повторение измерения всегда устраняет смещение калибровки.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Повторение измерений и усреднение снижают СЛУЧАЙНОЕ рассеяние среднего значения. Смещение калибровки сдвигает каждое показание одинаково, поэтому повторения дают одно и то же неверное значение; устранить его можно только перекалибровкой.
Количественное ограничение для полученного результата: запишите технический термин.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
неопределённость означает количественное ограничение измеренного результата.