Случайные погрешности.

Из самого названия следует, что при повторных измерениях погрешности этого типа демонстрируют свою случайную природу. Возникают они вследствие множества причин, совместное воздействие которых на каждое отдельное измерение невозможно учесть или заранее установить. Такими причинами могут оказаться, к примеру, колебания температуры , скачки напряжения, вибрации, ошибки считывания показаний приборов и т.п. Единственно возможный способ объективного учета случайных погрешностей состоит в определении их статистических закономерностей, проявляющихся в результатах многократных измерений. Рассчитанные статистические оценки с помощью вычислительной техники вносят в окончательный результат измерения. Компьютер вошел в сферу обработки данных как мощный инструмент для проведения прямых расчетов, отображения информации , ее статистической интерпретации. Возможны два варианта компьютерной обработки данных. Первый заключается в прямом программировании необходимых расчетов с последующей распечаткой результатов. Для этого, естественно, вначале составляют необходимый алгоритм, т.е. последовательность вычислительных действий с численными результатами эксперимента, который записывают на языке программирования, имеющемся в пакете программ компьютера. Второй вариант состоит в применении уже существующих прикладных программ, которые могут быть ориентированы как на обработку данных конкретного эксперимента, так и на обработку произвольных экспериментальных данных. В последнем случае необходимо предварительно изучить правила работы с программами, но этот относительный недостаток покрывается универсальностью их применения. После окончания обработки данных компьютер тем или иным численным способом выводит окончательные результаты. Казалось бы, обработка данных завершена. В действительности, единственным документом, подтверждающим выполнение работы, является отчет. В него заносят как промежуточные, так и окончательные результаты обработки. Можно организовать распечатку результатов в соответствии с требованиями к отчету в виде его приложений. Особые вопросы, как правило, вызывает использование прикладных программ, например, Excel, matlab, mathcad, и подобных, позволяющих провести распечатку таблиц и графиков. В каждой программе может быть своя специфика вывода результатов. Первое правило, которое необходимо соблюдать, состоит в том, что листы бумаги, используемые для распечаток, не должны превышать размеры самого -отчета. Целесообразность правила очевидна, так как все распечатки вкладывают в отчет. Второе правило состоит в обязательности соблюдения требований к оформлению таблиц и графиков. В частности, им дают названия и нумеруют. Чтобы график не стал рисунком, из которого невозможно извлечь количественную информацию, обязательным является использование достаточно частой масштабной сетки, заменяющей сетку миллиметровой бумаги. Координатные оси графика должны содержать масштабные риски, соответствующую им оцифровку, обозначения откладываемых величин с единицами их измерения и масштабными множителями. Одним, из достоинств, прикладных программ является наличие специальных процедур сглаживания экспериментальных данных, заменяющих вычерчивание плавных кривых от руки. Если программа не позволяет одновременно отображать на графике сглаженную кривую и экспериментальные точки, то точки наносят на распечатку графика вручную. Главное: применение компьютера не должно ухудшать качество графиков и влиять на доступность последующей работы с ними.

Контрольные вопросы

1. Чем характеризуют качество измерения?

2. Причины появления промахов?

3. Что такое систематическая погрешность?

4. Какова роль модельных несоответствий в развитии науки ?

5. Что такое случайная погрешность, какие причины приводят к ее появлению?