خطای تصادفی در مقابل خطای سیستماتیک
هنگامی که آزمایشی را در آزمایشگاه انجام می دهیم، تمرکز اصلی ما این است که خطاها را به حداقل برسانیم و آن را به دقت انجام دهیم تا به نتایج خوب برسیم. با این حال، چندین راه وجود دارد که ممکن است خطا وجود داشته باشد. اگرچه سعی می کنیم تمام خطاها را از بین ببریم، اما انجام این کار غیرممکن است. همیشه، درجه ای از عدم دقت گنجانده شده است. یکی از دلایل خطاها ممکن است به دلیل تجهیزاتی باشد که استفاده می کنیم. با گذشت زمان، تجهیزات تمایل به ایراد دارند و این بر اندازه گیری ها تأثیر می گذارد. گاهی اوقات، تجهیزات برای کار در برخی شرایط محیطی ساخته می شوند و زمانی که این شرایط تامین نمی شوند، به درستی کار نمی کنند.به غیر از خطاهای تجهیزات، ممکن است خطاهایی در افرادی که آنها را مدیریت می کنند وجود داشته باشد. به خصوص، ما در هنگام خواندن اشتباه می کنیم. گاهی اوقات، اگر کسانی که آزمایش را انجام می دهند تجربه نداشته باشند، ممکن است خطاهای مختلفی در روش ها وجود داشته باشد. از سوی دیگر، خطاها ممکن است به دلیل مواد یا واکنش دهنده های نامناسب استفاده شده ایجاد شود. اگرچه ما نمی‌توانیم همه این خطاها را به طور 100% حذف کنیم، اما باید سعی کنیم تا حد امکان آنها را حذف کنیم تا نتیجه به نتایج واقعی نزدیکتر شود. گاهی اوقات این خطاها دلیلی می شود که ما اندازه گیری ها یا نتایج را مطابق با مقادیر نظری دریافت نمی کنیم. هنگامی که در حال اندازه گیری یا انجام آزمایش هستیم، سعی می کنیم آن را چندین بار تکرار کنیم تا خطا را کاهش دهیم. در غیر این صورت، گاهی اوقات با تغییر آزمایشگر، با تغییر مکان یا با تغییر وسایل و مواد مورد استفاده، سعی می کنیم چندین بار آزمایش های مشابه را انجام دهیم. به طور عمده دو نوع خطا وجود دارد که می تواند در یک آزمایش رخ دهد. آنها خطای تصادفی و خطای سیستماتیک هستند.
خطای تصادفی
همانطور که از نام آن پیداست، خطاهای تصادفی غیرقابل پیش بینی هستند. اینها خطاهای ناشی از تغییرات ناشناخته و غیرقابل پیش بینی در آزمایش هستند. اگرچه آزمایشگر همان آزمایش را به همان روش با استفاده از تجهیزات یکسان انجام می دهد و اگر نتواند همان نتیجه را بگیرد (اگر اندازه گیری باشد همان عدد) به دلیل خطای تصادفی است. این ممکن است در تجهیزات یا به دلیل شرایط محیطی باشد. به عنوان مثال، اگر وزن یک قطعه آهن را با همان ترازوی اندازه گیری کنید و سه عدد مختلف را در سه بار بدست آورید، این یک خطای تصادفی است. به منظور به حداقل رساندن خطا، می توان تعداد زیادی از اندازه گیری های مشابه را انجام داد. با در نظر گرفتن مقدار میانگین همه، می توان مقداری نزدیک به مقدار واقعی به دست آورد. از آنجایی که خطاهای تصادفی دارای توزیع نرمال گاوسی هستند، این روش برای بدست آوردن میانگین مقدار دقیقی را به دست می دهد.
خطای سیستماتیک
خطاهای سیستماتیک قابل پیش بینی هستند و این خطا برای همه خوانش های انجام شده وجود خواهد داشت.آنها خطاهای قابل تکرار هستند و همیشه در یک جهت هستند. برای یک آزمایش، خطاهای سیستماتیک در طول آزمایش پایدار خواهند بود. به عنوان مثال، خطای سیستماتیک ممکن است به دلیل کالیبراسیون ناقص یک ابزار ایجاد شود، یا اگر از نواری که به دلیل استفاده دراز شده است برای اندازه گیری طول استفاده کنیم، خطا برای همه اندازه گیری ها یکسان خواهد بود.
تفاوت بین خطای تصادفی و خطای سیستماتیک چیست؟
• خطاهای تصادفی غیرقابل پیش بینی هستند و خطاهای ناشی از تغییرات ناشناخته و غیرقابل پیش بینی در آزمایش هستند. در مقابل، خطاهای سیستماتیک قابل پیش بینی هستند.
• اگر بتوانیم منابع خطاهای سیستماتیک را شناسایی کنیم، به راحتی می توانیم آن را از بین ببریم، اما خطاهای تصادفی را نمی توان به راحتی از بین برد.
• خطاهای سیستماتیک همه قرائت ها را به یک شکل تحت تأثیر قرار می دهند، در حالی که خطاهای تصادفی در هر اندازه گیری متفاوت است.
