Slumpmässigt mot systematiskt fel

Skillnaden mellan slumpmässigt och systematiskt fel

Om ett fel inte har något specifikt förekomstmönster är det känt som slumpmässigt fel som också kallas osystematiska fel och därför kan sådana fel inte förutsägas i förväg som ett oundvikligt fel, medan ett systematiskt fel är ett fel som kan uppstå på grund av eventuella misstag i instrumentet som mäter felet eller misstag i att använda instrumentet av experimentet och därför är det ett undvikbart fel.

Huvudskillnaden är att de slumpmässiga felen mestadels leder till fluktuationer som omger det verkliga värdet på grund av resultatet av svårigheter under mätningarna, medan systematiska fel kommer att leda till förutsägbara och även konsekventa avvikelser från det verkliga värdet på grund av problemen med kalibrering av utrustningen.

Oavsett hur man är försiktig när man genomför experiment, kommer det troligen att finnas ett fel som kallas experimentellt fel. Oavsett om det finns utmaningar som är inneboende i det som är problem med din utrustning eller att göra mätningarna exakt eller att undvika fel helt kan betecknas som nästan omöjligt.

För att motverka den nämnda frågan försöker forskare göra sitt bästa för att kategorisera dessa fel och försöka kvantifiera eventuell osäkerhet i mätningar som de gör. Att ta reda på variansen mellan dessa fel är en viktig del av lärandet att designa det med bättre experiment och att försöka minimera alla slags fel som kryper igenom.

Slumpmässiga kontra systematiska felinfografik

Låt oss se de största skillnaderna mellan slumpmässigt fel jämfört med systematiska fel.

Viktiga skillnader

De viktigaste skillnaderna är som följer -

  • Det slumpmässiga felet definierar sig själv som den oförutsägbara störningen som uppstår i ditt experiment av en okänd källa. Medan det systematiska felet uppstår på grund av defekten i apparaten som inte är byggd.
  • Det slumpmässiga felet som nämns i ovanstående tabell som inträffar i båda riktningarna, medan det systematiska felet endast inträffar i en riktning. De systematiska felen uppstår på grund av apparatens inbyggda fel eller fel; därför ger det alltid ett liknande fel. Det slumpmässiga felet som nämnts tidigare inträffar på grund av den okända källan, därför förekommer det i någon riktning.
  • Storleken på det systematiska felet kommer att förbli konstant eller oförändrat eftersom defekten som finns i den är inbyggd inuti apparaten och jämfört med storleken på det slumpmässiga felet har den variabel.
  • Fel 0 och kalibrering av felaktig apparat orsakar ett systematiskt fel. Det slumpmässiga felet beror på parallaxen eller som anges tidigare i jämförelsetabellen ovan genom att använda apparaten felaktigt.
  • Det slumpmässiga felet minskar eller kan minimeras genom att ta två eller fler avläsningar av samma experiment, medan det systematiska felet kan minimeras genom att noggrant utforma apparatens struktur.
  • Det slumpmässiga felet är i sig unikt och inga specifika typer, medan det systematiska felet kan kategoriseras i tre huvudtyper, som är miljöfel, instrumentfel och systematiska fel.
  • Det slumpmässiga felet är inte reproducerbart å andra sidan kommer det systematiska felet att reproduceras eftersom defekten som tidigare nämnts är inbyggd i apparatens struktur.

Random vs Systematic Error Comparative Table

GrundSlumpmässigt felSystematiskt fel
Grundläggande definitionDet är felen som fluktuerar på grund av osäkerheten eller oförutsägbarheten som är inneboende i din mätprocess eller skillnaderna i den mängd du försöker mäta.Det beror främst på grund av apparatens ofullkomlighet, det är att de vanligtvis härrör från utrustning som inte är korrekt kalibrerad.
Felstorlek Felens omfattning fortsätter att förändras vid varje avläsning.Det uppmätta värdet kommer att vara antingen mycket lågt eller mycket högt jämfört med det verkliga värdet.
Orsaker1) Parallaxfel

2) Användning av apparaten på fel sätt.

3) Begränsning av ett instrument, miljö etc.

1) Nollfel

2) Felaktig kalibrering

MinimeringsmetoderGenom att ta avläsningarna upprepade gånger.1) Genom att förbättra apparatens struktur.

2) Nollfelet kan reduceras genom att subtrahera den erhållna avläsningen från nollfelet.

FelriktningDetta inträffar på båda sidorDetta sker bara i en riktning.
Undertyper av felDet finns inga undertyper.Det finns tre undertyper - a. Instrument b. Systematiskt fel c. Miljö.
Oavsett om det är reproducerbartDenna typ av fel är inte reproducerbarDenna typ av fel är reproducerbar
När det gäller värdePris är en kombination av kostnad som mestadels är produktion.Kostnader sänks när de jämförs med kostnaden i termer av värde.

Slutsats

Det slumpmässiga felet inträffar oftast på grund av störningar som uppstår i din omgivning som variation eller skillnader i tryck, temperatur eller på grund av observatören som kan ta fel eller fel avläsning. Det systematiska felet uppstår kanske också på grund av apparatens mekaniska struktur.

Slumpmässiga fel kan i princip inte undvikas, medan systematiska fel kan undvikas. Forskare kan inte ta perfekt skalning eller mätningar, oavsett hur skickliga de är.

Systematiska fel är kanske svåra att upptäcka och det beror på att allt du mäter kommer att vara fel eller felaktigt i samma mängd och du kanske inte inser att det finns något problem alls. Man bör kalibrera sin utrustning ordentligt innan man använder den, och ja då är risken för systematiska fel mycket mindre sannolik.