Научный взгляд на устройство вселенной
жүктеу/скачать 8,11 Mb. Pdf көрінісі
|
knocking on
| систематическая погрешность,
или неопределен- ность *, присущая самому измерительному устройству, останется всегда. Вездесущая неопределенность не означает, что ученые воспри- нимают все варианты или заявления одинаково (хотя средства массовой информации частенько совершают эту ошибку). Вероят- ность 50 на 50 в реальной жизни встречается очень редко. Одна- ко все это значит, что ученые (или любой человек, стремящийся к идеальной точности) в своих заявлениях сообщают, что именно было измерено и что это означает в вероятностном смысле, даже если вероятности очень высоки. Когда ученые и журналисты очень аккуратно выражают свои мысли, они используют в разных значениях два, казалось бы, близких слова: прецизионность и точность . Некое устройство считается прецизионным, если при повторных измерениях одной и той же величины полученные значения не будут слишком сильно отличаться друг от друга. Таким образом, прецизионность — мера уровня изменчивости и схожести результатов. Если результаты повторных измерений отличаются не сильно, то измерения пре- цизионны. Измеренные таким образом величины дают меньший * В этой книге я использую термин «систематическая неопределенность» (systematic uncertainty), а не более частый — «систематическая погрешность» (systematic error). Последняя часто ассоциируется с ошибкой, в то время как «неопределенность» указывает на неизбежные ограничения, налагаемые аппаратурой. — Прим. авт. ИЗМЕРЕНИЕ И НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ 259 разброс значений, поэтому среднее значение при повторных из- мерениях будет сходиться быстрее. Точность, с другой стороны, говорит о том, как далеко полу- ченное вами среднее значение отстоит от правильного результа- та. Иными словами, она говорит о том, вносит ли измерительная установка смещение и насколько измерения достоверны. С техни- ческой точки зрения ошибка, присущая измерительному устрой- ству, не ухудшает его прецизионности — ведь ошибка каждый раз будет одна и та же, — хотя, безусловно, вредит точности собствен- но измерения. Систематическая погрешность характеризует не- устранимое отклонение от истинного значения, присущее самим измерительным устройствам. Тем не менее во многих ситуациях даже при наличии идеаль- ного измерительного инструмента вам придется проводить много- кратные измерения, чтобы получить корректный результат. Дело в том, что существует еще один источник неопределенности* — статистический; это означает, что измерения необходимо про- водить многократно, чтобы результатам можно было доверять. Даже точное измерительное устройство не всякий раз будет давать верное значение, а вот среднее значение при многократных из- мерениях сойдется к верному ответу. Систематическая погреш- ность управляет точностью измерений, тогда как статистическая погрешность влияет на их прецизионность. В идеале измерения должны быть и точными, и прецизионными; тогда ожидаемая абсолютная погрешность будет мала, а полученным величинам можно будет доверять. Иначе говоря, вы должны желать, чтобы они лежали в как можно более узком диапазоне (прецизионность) и сходились в конце концов к верному результату (точность). Приведем знакомый и весьма важный пример, на котором можно практически рассмотреть все приведенные понятия, — испытания эффективности лекарственных средств. Врачи часто не хотят раскрывать (а может быть, и не знают) соответствующую статистику. Случалось ли вам испытывать острое разочарование от слов: «Иногда это лекарство помогает, а иногда нет»? Подобное * Часто используется термин «статистическая погрешность», когда говорят о не- определенности измерений, связанной с конечностью их числа. — жүктеу/скачать 8,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|