Hitilafu nasibu ni hitilafu katika vipimo ambayo haiwezi kudhibitiwa na ni vigumu sana kutabiri. Hii ni kutokana na ukweli kwamba kuna idadi kubwa ya vigezo ambavyo ni zaidi ya udhibiti wa majaribio, ambayo huathiri utendaji wa mwisho. Hitilafu za nasibu haziwezi kuhesabiwa kwa usahihi kabisa. Hayasababishwi na vyanzo vilivyo wazi mara moja na huchukua muda mrefu kujua sababu ya kutokea kwao.
Jinsi ya kubaini uwepo wa hitilafu nasibu
Hitilafu zisizotabirika hazipo katika vipimo vyote. Lakini ili kuwatenga kabisa ushawishi wake iwezekanavyo juu ya matokeo ya kipimo, ni muhimu kurudia utaratibu huu mara kadhaa. Ikiwa matokeo hayabadilika kutoka kwa majaribio hadi majaribio, au mabadiliko, lakini kwa idadi fulani ya jamaa, basi thamani ya kosa hili la random ni sifuri, na huwezi kufikiri juu yake. Na kinyume chake, ikiwa matokeo ya kipimo kilichopatikanakila wakati ni tofauti (karibu na wastani fulani lakini tofauti) na tofauti hazieleweki, hivyo basi kuathiriwa na hitilafu isiyotabirika.
Mfano wa tukio
Sehemu ya nasibu ya hitilafu hutokea kutokana na utendaji wa vipengele mbalimbali. Kwa mfano, wakati wa kupima upinzani wa kondakta, ni muhimu kukusanya mzunguko wa umeme unaojumuisha voltmeter, ammeter na chanzo cha sasa, ambayo ni rectifier iliyounganishwa na mtandao wa taa. Hatua ya kwanza ni kupima voltage kwa kurekodi masomo kutoka kwa voltmeter. Kisha uhamishe macho yako kwa ammeter ili kurekebisha data yake juu ya nguvu ya sasa. Baada ya kutumia fomula ambapo R=U / I.
Lakini inaweza kutokea kwamba wakati wa kuchukua usomaji kutoka kwa voltmeter kwenye chumba kinachofuata, kiyoyozi kiliwashwa. Hiki ni kifaa chenye nguvu sana. Matokeo yake, voltage ya mtandao ilipungua kidogo. Ikiwa haukuhitaji kuangalia mbali na ammeter, unaweza kuona kwamba usomaji wa voltmeter umebadilika. Kwa hiyo, data ya kifaa cha kwanza hailingani tena na maadili yaliyorekodi hapo awali. Kwa sababu ya uanzishaji usiotabirika wa kiyoyozi kwenye chumba kinachofuata, matokeo tayari yana hitilafu ya nasibu. Rasimu, msuguano katika shoka za vyombo vya kupimia ni vyanzo vinavyoweza kuwa vya makosa ya kipimo.
Jinsi inavyojidhihirisha
Tuseme unahitaji kukokotoa upinzani wa kondakta wa pande zote. Ili kufanya hivyo, unahitaji kujua urefu na kipenyo chake. Kwa kuongeza, resistivity ya nyenzo ambayo hufanywa huzingatiwa. Wakati wa kupimaurefu wa kondakta, hitilafu ya nasibu haitajidhihirisha yenyewe. Baada ya yote, parameter hii daima ni sawa. Lakini wakati wa kupima kipenyo na caliper au micrometer, zinageuka kuwa data hutofautiana. Hii hutokea kwa sababu conductor kikamilifu pande zote haiwezi kufanywa kwa kanuni. Kwa hiyo, ikiwa unapima kipenyo katika maeneo kadhaa ya bidhaa, basi inaweza kugeuka kuwa tofauti kutokana na hatua ya mambo yasiyotabirika wakati wa utengenezaji wake. Hili ni kosa la nasibu.
Wakati mwingine pia huitwa kosa la takwimu, kwa kuwa thamani hii inaweza kupunguzwa kwa kuongeza idadi ya majaribio chini ya hali sawa.
Asili ya tukio
Tofauti na hitilafu ya kimfumo, wastani wa jumla nyingi za thamani sawa hufidia makosa ya kipimo nasibu. Asili ya kutokea kwao imedhamiriwa mara chache sana, na kwa hivyo haijasanikishwa kamwe kama dhamana ya kudumu. Hitilafu ya nasibu ni kutokuwepo kwa mifumo yoyote ya asili. Kwa mfano, hailingani na thamani iliyopimwa, au kamwe haibaki sawa katika vipimo vingi.
Kunaweza kuwa na idadi ya vyanzo vinavyowezekana vya makosa ya nasibu katika majaribio, na inategemea kabisa aina ya majaribio na zana zinazotumika.
Kwa mfano, mwanabiolojia anayechunguza kuzaliana kwa aina fulani ya bakteria anaweza kukutana na hitilafu isiyotabirika kutokana na mabadiliko madogo ya halijoto au mwanga ndani ya chumba. Hata hivyo, linijaribio litajirudia kwa muda fulani, litaondoa tofauti hizi katika matokeo kwa kuziweka wastani.
Mfumo wa hitilafu nasibu
Tuseme tunahitaji kufafanua kiasi halisi x. Ili kuondoa makosa ya nasibu, ni muhimu kufanya vipimo kadhaa, matokeo ambayo yatakuwa mfululizo wa matokeo ya N idadi ya vipimo - x1, x2, …, xn.
Ili kuchakata data hii:
- Kwa matokeo ya kipimo x0 chukua wastani wa hesabu x̅. Kwa maneno mengine, x0 =(x1 + x2 +… + x) / N.
- Tafuta mkengeuko wa kawaida. Inaashiriwa na herufi ya Kigiriki σ na inakokotolewa kama ifuatavyo: σ=√((x1 - x̅)2 + (x 2 -х̅)2 + … + (хn -х̅)2 / N - 1). Maana ya kimwili ya σ ni kwamba ikiwa kipimo kimoja zaidi (N + 1) kinafanywa, basi kwa uwezekano wa nafasi 997 kati ya 1000 itaanguka katika muda x̅ -3σ < xn+1< s + 3σ.
- Tafuta kipimo cha hitilafu kamili ya maana ya hesabu х̅. Inapatikana kulingana na fomula ifuatayo: Δх=3σ / √N.
- Jibu: x=x̅ + (-Δx).
Hitilafu ya jamaa itakuwa sawa na ε=Δх /х̅.
Mfano wa hesabu
Mfumo wa kukokotoa hitilafu nasibungumu sana, kwa hivyo, ili usichanganyikiwe katika mahesabu, ni bora kutumia njia ya jedwali.
Mfano:
Wakati wa kupima urefu l, maadili yafuatayo yalipatikana: 250 cm, 245 cm, 262 cm, 248 cm, 260 cm. Idadi ya vipimo N=5.
| N n/n | l, tazama | Mimi cf. hesabu., cm | |l-l cf. hesabu.| | (l-l linganisha hesabu.)2 | σ, ona | Δl, ona |
| 1 | 250 | 253, 0 | 3 | 9 | 7, 55 | 10, 13 |
| 2 | 245 | 8 | 64 | |||
| 3 | 262 | 9 | 81 | |||
| 4 | 248 | 5 | 25 | |||
| 5 | 260 | 7 | 49 | |||
| Σ=1265 | Σ=228 |
Hitilafu ya jamaa ni ε=10.13 cm / 253.0 cm=0.0400 cm.
Jibu: l=(253 + (-10)) cm, ε=4%.
Manufaa ya vitendo ya usahihi wa juu wa kipimo
Kumbuka hilouaminifu wa matokeo ni wa juu, vipimo zaidi vinachukuliwa. Ili kuongeza usahihi kwa sababu ya 10, unahitaji kuchukua vipimo mara 100 zaidi. Hii ni kazi kubwa sana. Hata hivyo, inaweza kusababisha matokeo muhimu sana. Wakati mwingine inabidi ushughulikie mawimbi dhaifu.
Kwa mfano, katika uchunguzi wa unajimu. Tuseme tunahitaji kusoma nyota ambayo mwangaza wake hubadilika mara kwa mara. Lakini mwili huu wa mbinguni uko mbali sana hivi kwamba kelele za vifaa vya elektroniki au sensorer zinazopokea mionzi zinaweza kuwa kubwa mara nyingi kuliko ishara inayohitaji kuchakatwa. Nini cha kufanya? Inabadilika kuwa ikiwa mamilioni ya vipimo vinachukuliwa, basi inawezekana kutenganisha ishara muhimu kwa kuegemea juu sana kati ya kelele hii. Walakini, hii itahitaji idadi kubwa ya vipimo. Mbinu hii inatumika kutofautisha ishara dhaifu ambazo hazionekani kwa urahisi dhidi ya usuli wa kelele mbalimbali.
Sababu ya makosa nasibu yanaweza kutatuliwa kwa wastani ni kwamba yana thamani inayotarajiwa ya sifuri. Kwa kweli hazitabiriki na zimetawanyika kwa wastani. Kulingana na hili, maana ya hesabu ya makosa inatarajiwa kuwa sufuri.
Hitilafu ya nasibu inapatikana katika majaribio mengi. Kwa hiyo, mtafiti lazima awe tayari kwa ajili yao. Tofauti na makosa ya kimfumo, makosa ya nasibu hayatabiriki. Hii inazifanya kuwa ngumu kuzigundua lakini ni rahisi kuziondoa kwani zimetulia na huondolewambinu ya hisabati kama vile wastani.
