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Was ist der Unterschied zwischen Genauigkeit und Präzision?

Genauigkeit und Präzision sind zwei wichtige Faktoren, die bei Datenmessungen berücksichtigt werden müssen. Sowohl Genauigkeit als auch Präzision spiegeln wider, wie nahe eine Messung an einem tatsächlichen Wert liegt, aber Genauigkeit spiegelt wider, wie nahe eine Messung an einem bekannten oder akzeptierten Wert liegt, während Präzision widerspiegelt, wie reproduzierbar Messungen sind, selbst wenn sie weit vom akzeptierten Wert entfernt sind.

Wichtige Erkenntnisse: Genauigkeit versus Präzision

  • Genauigkeit ist, wie nahe ein Wert an seinem wahren Wert liegt. Ein Beispiel ist, wie nahe ein Pfeil an die Bullauge kommt.
  • Präzision ist, wie wiederholbar eine Messung ist. Ein Beispiel ist, wie nah ein zweiter Pfeil am ersten ist (unabhängig davon, ob sich einer der beiden in der Nähe der Markierung befindet).
  • Der prozentuale Fehler wird verwendet, um zu bewerten, ob eine Messung ausreichend genau und präzise ist.

Sie können an Genauigkeit und Präzision denken, wenn Sie ins Schwarze treffen. Wenn Sie das Ziel genau treffen, befinden Sie sich nahe an der Mitte des Ziels, auch wenn sich alle Markierungen auf verschiedenen Seiten der Mitte befinden. Wenn Sie ein Ziel genau treffen, sind alle Treffer eng beieinander, auch wenn sie sehr weit von der Mitte des Ziels entfernt sind. Messungen, die sowohl präzise als auch genau sind, sind wiederholbar und sehr nahe an den wahren Werten.

 

Richtigkeit

Es gibt zwei gebräuchliche Definitionen der Genauigkeit . In Mathematik, Naturwissenschaften und Ingenieurwissenschaften bezieht sich Genauigkeit darauf, wie nahe eine Messung am wahren Wert liegt.

Die ISO ( Internationale Organisation für Normung. wendet eine strengere Definition an, bei der sich Genauigkeit auf eine Messung mit echten und konsistenten Ergebnissen bezieht. Die ISO-Definition bedeutet, dass eine genaue Messung keinen systematischen Fehler und keinen zufälligen Fehler aufweist. Im Wesentlichen empfiehlt die ISO, dass genau verwendet wird, wenn eine Messung sowohl genau als auch präzise ist.

 

Präzision

Präzision ist, wie konsistent die Ergebnisse sind, wenn Messungen wiederholt werden. Genaue Werte unterscheiden sich aufgrund eines zufälligen Fehlers, der eine Form des Beobachtungsfehlers darstellt.

 

Beispiele

Sie können an Genauigkeit und Präzision in Bezug auf einen Basketballspieler denken. Wenn der Spieler immer einen Korb macht, obwohl er verschiedene Teile der Felge trifft, hat er ein hohes Maß an Genauigkeit. Wenn er nicht viele Körbe herstellt, aber immer auf den gleichen Teil der Felge trifft, hat er ein hohes Maß an Präzision. Ein Spieler, dessen Freiwürfe den Korb immer genauso machen, hat ein hohes Maß an Genauigkeit und Präzision.

Nehmen Sie experimentelle Messungen für ein weiteres Beispiel für Präzision und Genauigkeit vor. Sie können feststellen, wie nahe eine Reihe von Messungen an einem wahren Wert liegt, indem Sie sie mitteln. Wenn Sie die Masse einer 50,0-Gramm-Standardprobe messen und Werte von 47,5, 47,6, 47,5 und 47,7 Gramm erhalten, ist Ihre Skala präzise, ​​aber nicht sehr genau. Der Durchschnitt Ihrer Messungen liegt bei 47,6, was niedriger als der wahre Wert ist. Ihre Messungen waren jedoch konsistent. Wenn Ihre Skala Werte von 49,8, 50,5, 51,0 und 49,6 liefert, ist sie genauer als die erste Waage, aber nicht so genau. Der Durchschnitt der Messungen liegt bei 50,2, aber es gibt einen viel größeren Bereich zwischen ihnen. Die genauere Skala sollte besser im Labor verwendet werden, vorausgesetzt, Sie haben eine Anpassung für den Fehler vorgenommen. Mit anderen Worten, es ist besser, ein präzises Instrument zu kalibrieren, als ein ungenaues und dennoch genaues Instrument zu verwenden.

 

Mnemonik, um sich an den Unterschied zu erinnern

Eine einfache Möglichkeit, sich an den Unterschied zwischen Genauigkeit und Präzision zu erinnern, ist:

  • Ein C- Kurat ist C orrect (oder C verliert an echtem Wert)
  • P R ecise ist R epeating (oder R epeatable)

 

Genauigkeit, Präzision und Kalibrierung

Denken Sie, es ist besser, ein Instrument zu verwenden, das genaue Messungen aufzeichnet, oder eines, das genaue Messungen aufzeichnet? Wenn Sie sich dreimal auf einer Waage wiegen und die Zahl jedes Mal anders ist, aber nahe an Ihrem tatsächlichen Gewicht liegt, ist die Waage genau. Es ist jedoch möglicherweise besser, eine präzise Skala zu verwenden, auch wenn diese nicht genau ist. In diesem Fall wären alle Messungen sehr nahe beieinander und vom wahren Wert um ungefähr den gleichen Betrag „abweichen“. Dies ist ein häufiges Problem bei Waagen, die häufig über eine „Tara“ -Taste verfügen, um sie auf Null zu setzen.

Während Sie mit Waagen und Waagen möglicherweise tarieren oder Anpassungen vornehmen können, um sowohl genaue als auch präzise Messungen durchzuführen, müssen viele Instrumente kalibriert werden. Ein gutes Beispiel ist ein Thermometer. Thermometer lesen häufig innerhalb eines bestimmten Bereichs zuverlässiger und liefern zunehmend ungenaue (aber nicht unbedingt ungenaue) Werte außerhalb dieses Bereichs. Um ein Instrument zu kalibrieren, notieren Sie, wie weit seine Messungen von bekannten oder wahren Werten entfernt sind. Führen Sie ein Protokoll über die Kalibrierung, um korrekte Messwerte sicherzustellen. Viele Geräte müssen regelmäßig kalibriert werden, um genaue und präzise Messwerte zu gewährleisten.

 

Erfahren Sie mehr

Genauigkeit und Präzision sind nur zwei wichtige Konzepte für wissenschaftliche Messungen. Zwei weitere wichtige Fähigkeiten sind bedeutende Figuren und wissenschaftliche Notation. Wisse
nschaftler verwenden den prozentualen Fehler als eine Methode, um zu beschreiben, wie genau und präzise ein Wert ist. Es ist eine einfache und nützliche Berechnung.

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