Unterschied zwischen zufälligem und systematischem Fehler
Wenn ein Fehler kein spezifisches Muster des Auftretens aufweist, wird er als zufälliger Fehler bezeichnet, der auch als unsystematischer Fehler bezeichnet wird, und daher können solche Fehler nicht wie ein unvermeidbarer Fehler im Voraus vorhergesagt werden, während ein systematischer Fehler ein Fehler ist, der auftreten kann aufgrund eines Fehlers im Instrument, der den Fehler misst, oder eines Fehlers bei der Verwendung des Instruments durch den Experimentator, und daher ist dies ein vermeidbarer Fehler.
Der Hauptunterschied besteht darin, dass die zufälligen Fehler aufgrund von Schwierigkeiten bei der Durchführung der Messungen meist zu Schwankungen führen, die den wahren Wert umgeben, während systematische Fehler aufgrund der Probleme mit zu vorhersehbaren und auch konsistenten Abweichungen vom wahren Wert führen die Kalibrierung des Gerätes.
Egal, wie vorsichtig man bei der Durchführung von Experimenten ist, es wird höchstwahrscheinlich einen Fehler geben, der als experimenteller Fehler bezeichnet wird. Ob durch die damit verbundenen Herausforderungen, die Probleme mit Ihrer Ausrüstung sind, oder durch die genaue Durchführung der Messungen oder durch die Vermeidung von Fehlern insgesamt kann als nahezu unmöglich bezeichnet werden.
Um dem genannten Problem entgegenzuwirken, versuchen die Wissenschaftler ihr Bestes, um diese Fehler zu kategorisieren und die Unsicherheit ihrer Messungen zu quantifizieren. Das Herausfinden der Varianz zwischen diesen Fehlern ist ein wesentlicher Teil des Lernens, um sie mit besseren Experimenten zu entwerfen und zu versuchen, alle Arten von Fehlern zu minimieren, die sich durchschleichen.
Zufällige vs systematische Fehlerinfografiken
Lassen Sie uns die wichtigsten Unterschiede zwischen zufälligen Fehlern und systematischen Fehlern sehen.
Hauptunterschiede
Die Hauptunterschiede sind wie folgt:
- Der zufällige Fehler definiert sich selbst als die unvorhersehbare Störung, die in Ihrem Experiment durch eine nicht bekannte Quelle auftritt. Der systematische Fehler tritt dagegen aufgrund des Defekts der nicht gebauten Vorrichtung auf.
- Der in der obigen Tabelle erwähnte Zufallsfehler tritt in beide Richtungen auf, während der systematische Fehler nur in einer Richtung auftritt. Die systematischen Fehler entstehen aufgrund des eingebauten Fehlers oder Fehlers der Vorrichtung; daher gibt es immer einen ähnlichen Fehler. Der zuvor erwähnte zufällige Fehler tritt aufgrund der nicht bekannten Quelle auf, daher tritt er in jede Richtung auf.
- Die Größe des systematischen Fehlers bleibt konstant oder unverändert, da der darin vorhandene Fehler in der Vorrichtung eingebaut ist und im Vergleich zur Größe des Zufallsfehlers variabel ist.
- Der 0-Fehler und die fehlerhafte Kalibrierung des Geräts verursachen einen systematischen Fehler. Der zufällige Fehler ist auf die Parallaxe oder wie zuvor in der obigen Vergleichstabelle angegeben zurückzuführen, wenn die Vorrichtung falsch verwendet wird.
- Der zufällige Fehler verringert sich oder kann minimiert werden, indem zwei oder mehr Ablesungen desselben Experiments vorgenommen werden, während der systematische Fehler durch sorgfältiges Entwerfen der Struktur der Vorrichtung minimiert werden kann.
- Der zufällige Fehler ist selbst eindeutig und keine spezifischen Typen, während der systematische Fehler in drei Haupttypen eingeteilt werden kann: Umgebungsfehler, Instrumentenfehler und systematischer Fehler.
- Der zufällige Fehler ist nicht reproduzierbar, andererseits ist der systematische Fehler reproduzierbar, da der zuvor angegebene Defekt in die Struktur der Vorrichtung eingebaut ist.
Vergleichstabelle für zufällige und systematische Fehler
| Basis | Zufälliger Fehler | Systematischer Fehler | ||
| Grundlegende Definition | Es sind die Fehler, die aufgrund der Unsicherheit oder Unvorhersehbarkeit, die Ihrem Messprozess innewohnt, oder der Unterschiede in der Menge, die Sie messen möchten, schwanken. | Dies tritt hauptsächlich aufgrund der Gerätefehler auf, die normalerweise auf Geräte zurückzuführen sind, die nicht korrekt kalibriert sind. | ||
| Größe des Fehlers | Die Fehlergröße ändert sich bei jedem Messwert. | Der gemessene Wert ist im Vergleich zum wahren Wert entweder sehr niedrig oder sehr hoch. | ||
| Ursachen | 1) Parallaxenfehler 2) Verwenden Sie das Gerät falsch. 3) Einschränkung eines Instruments, einer Umgebung usw. | 1) Null Fehler 2) Falsche Kalibrierung | ||
| Methoden minimieren | Durch wiederholtes Ablesen. | 1) Durch Verbesserung der Gerätestruktur. 2) Der Nullfehler kann reduziert werden, indem der erhaltene Messwert vom Nullfehler subtrahiert wird. | ||
| Fehlerrichtung | Dies geschieht auf beiden Seiten | Dies geschieht nur in eine Richtung. | ||
| Untertypen von Fehlern | Es gibt keine Untertypen. | Es gibt 3 Untertypen - a. Instrument b. Systematischer Fehler c. Umgebung. | ||
| Ob es reproduzierbar ist | Diese Art von Fehler ist nicht reproduzierbar | Diese Art von Fehler ist reproduzierbar | ||
| In Bezug auf den Wert | Der Preis ist eine Kombination von Kosten, die hauptsächlich aus der Produktion besteht. | Die Kosten werden gesenkt, wenn sie wertmäßig mit den Kosten verglichen werden. |
Fazit
Der zufällige Fehler tritt meistens aufgrund von Störungen auf, die in Ihrer Umgebung auftreten, wie z. B. Schwankungen oder Unterschiede in Druck, Temperatur oder aufgrund des Beobachters, der möglicherweise die falsche oder die falsche Messung vornimmt. Der systematische Fehler tritt möglicherweise auch aufgrund der mechanischen Struktur der Vorrichtung auf.
Zufällige Fehler können im Wesentlichen nicht vermieden werden, während systematische Fehler vermieden werden können. Wissenschaftler können keine perfekten Skalierungen oder Messungen vornehmen, egal wie geschickt sie sind.
Systematische Fehler sind möglicherweise schwer zu erkennen, und dies liegt daran, dass alles, was Sie messen, um den gleichen Betrag falsch oder falsch ist und Sie möglicherweise gar nicht bemerken, dass überhaupt ein Problem vorliegt. Man sollte seine Geräte vor der Verwendung richtig kalibrieren, und ja, dann ist die Wahrscheinlichkeit systematischer Fehler viel geringer.
