Différence entre l'erreur systématique et l'erreur aléatoire

Tout en mesurant une quantité physique, nous ne nous attendons pas à ce que la valeur obtenue soit la valeur réelle exacte. Il est important de donner une sorte d'indication de la proximité que le résultat est probablement la vraie valeur, c'est-à-dire une indication de la précision de la fiabilité des mesures. En physique, nous le faisons en incluant une estimation de l'erreur ainsi que la valeur du résultat. Lors de l'analyse des résultats, il est important de considérer les sources d'erreur et comment ces sources ont affecté les résultats. Les erreurs et l'incertitude des mesures sont toujours estimées de manière indirecte et les calculs comprennent certaines hypothèses. Les erreurs peuvent être divisées en deux types principaux, des erreurs systématiques et aléatoires. Une erreur systématique est celle qui reste constante ou change de manière régulière dans les mesures répétées d'une seule et même quantité. Au contraire, une erreur aléatoire est celle qui varie et qui est probablement positive ou négative. Jetons un coup d'œil à quelques différences clés entre les deux.

Qu'est-ce que l'erreur systématique?

L'erreur systématique est celle qui se produit dans le même sens à chaque fois et elle reste constante ou change de manière régulière dans les mesures répétées d'une seule et même quantité. Une erreur systématique reste constante tout au long d'un ensemble de lectures et provoque l'éloignement de la quantité mesurée de la valeur acceptée ou prédite. Des erreurs systématiques se produisent parce que la disposition expérimentale est différente de celle supposée dans la théorie et le facteur de correction qui tient compte de cette différence est ignoré. Dans de nombreux cas, de telles erreurs sont causées par un certain défaut dans l'appareil expérimental. L'erreur systématique peut être éliminée en utilisant une technique appropriée, en étalonnant l'équipement et en utilisant des normes.

Qu'est-ce que l'erreur aléatoire?

Comme son nom l'indique, une erreur aléatoire est celle qui varie de manière aléatoire et qui est produite par des variations imprévisibles et inconnues du processus expérimental total. Tout type d'erreur incohérent et ne se répète pas dans la même ampleur ou la même direction que par hasard est considéré comme une erreur aléatoire. Gulliksen définit l'erreur aléatoire dans un sens statistique en termes d'erreur moyenne, la corrélation entre l'erreur et le score réel, et la corrélation entre les erreurs nul. Par exemple, la vitesse du vent peut baisser et reprendre à différents moments dans le temps entraînant des variations des résultats. Une erreur aléatoire est découverte en effectuant des mesures de la même quantité à plusieurs reprises dans les mêmes conditions.

Différence entre l'erreur systématique et aléatoire

Signification de systématique vs. Erreur aléatoire

Les erreurs peuvent être divisées en deux types principaux, des erreurs systématiques et aléatoires. L'erreur systématique, comme son nom l'indique, est une erreur cohérente et reproductible qui s'écarte de la valeur réelle de la mesure d'un montant fixe. Une erreur systématique est celle qui se produit dans le même sens à chaque fois en raison du défaut du dispositif de mesure. Au contraire, tout type d'erreur incohérent et ne se répète pas dans la même ampleur ou la même direction, sauf par hasard. Les erreurs aléatoires sont parfois appelées erreurs statistiques.

Nature de systématique vs. Erreur aléatoire

Des erreurs aléatoires sont découvertes en effectuant des mesures du même nombre de fois dans les mêmes conditions et impliquent la variabilité inhérente au monde naturel et en faisant toute mesure. Les erreurs systématiques, en revanche, peuvent être découvertes expérimentalement en comparant un résultat donné avec une mesure de la même quantité effectuée en utilisant une méthode différente ou en utilisant un instrument de mesure plus précis. Les erreurs systématiques donnent des résultats qui sont soit systématiquement supérieurs à la valeur réelle, soit de manière cohérente en dessous de la valeur réelle.

Cause de systématique vs. Erreur aléatoire

Les erreurs systématiques sont cohérentes et sont causées par un certain défaut dans l'appareil expérimental ou une conception expérimentale défectueuse. Ces erreurs sont causées par des dispositifs de mesure défectueux qui sont soit mal utilisés par les individus tout en prenant la mesure ou les instruments qui sont imparfaitement calibrés. Les erreurs systématiques sont censées être plus dangereuses que les erreurs aléatoires. Les erreurs aléatoires, en revanche, sont causées par des variations imprévisibles dans les lectures d'un dispositif de mesure ou par l'incapacité d'un observateur à interpréter la lecture instrumentale.

Élimination

Les erreurs systématiques peuvent être éliminées en utilisant une technique appropriée, en étalonnant l'équipement et en utilisant des normes. Les erreurs systématiques sont généralement produites par des interprétations humaines défectueuses ou des changements d'environnement pendant les expériences, qui sont difficiles à éliminer complètement. Des mesures répétées avec le même instrument ne révèlent pas et n'éliminent pas une erreur systématique. En principe, toutes les erreurs systématiques peuvent être éliminées, mais il restera toujours des erreurs aléatoires dans toute mesure. Les erreurs aléatoires, cependant, peuvent être réduites en prenant la moyenne d'un grand nombre d'observations.

Systematique vs. Erreur aléatoire: graphique de comparaison

Résumé des vs systématiques. Erreur aléatoire

En principe, toutes les erreurs systématiques peuvent être éliminées, mais il restera toujours des erreurs aléatoires dans toute mesure. Les erreurs aléatoires, cependant, peuvent être réduites en prenant la moyenne d'un grand nombre d'observations. Les erreurs systématiques sont généralement produites par des interprétations humaines défectueuses ou des changements d'environnement pendant les expériences, qui sont difficiles à éliminer complètement. C'est pourquoi les erreurs systématiques sont potentiellement plus dangereuses que les erreurs aléatoires. Cependant, les erreurs systématiques peuvent être éliminées en utilisant une technique appropriée, en étalonnant l'équipement et en utilisant des normes.