1.9:
Ölçümdeki Belirsizlik: Doğruluk ve Hassasiyet
1.9:
Ölçümdeki Belirsizlik: Doğruluk ve Hassasiyet
Bilim insanları genellikle bulgularının kalitesini sağlamak ve sonuçlarının doğruluğunu ve hassasiyetini değerlendirmek için bir miktarın tekrarlanan ölçümlerini yaparlar. Ölçümlerin, aynı şekilde tekrarlandığında çok benzer sonuçlar vermesi durumunda kesin olduğu söylenir. Bir ölçüm, doğru veya kabul edilen değere çok yakın bir sonuç verirse doğru olarak kabul edilir. Hassas değerler birbirlerine yakın olacaktır; doğru değerler gerçek değerle aynı olacaktır.
Bir ilaç şirketindeki bir kalite kontrol kimyacısının, 500 mL öksürük şurubunu depolama şişelerine dağıtmak için üç farklı makinenin doğruluğunu ve hassasiyetini kontrol etmekle görevli olduğunu varsayalım. Kimyager, her makineyi beş şişeyi doldurmak için kullanmaya devam eder ve daha sonra Tablo 1‘de bildirildiği gibi dağıtılan gerçek hacimleri dikkatlice belirler.
| Tablo 1. 500 mL’lik Şişelere Doldurulmuş Öksürük Şurubu Hacimleri (mL) | ||
| Makine #1 | Makine #2 | Makine #3 |
| 493.5 | 502.4 | 500.0 |
| 494.0 | 498.2 | 499.8 |
| 493.5 | 500.0 | 500.0 |
| 494.0 | 498.5 | 500.1 |
| 494.2 | 494.6 | 499.9 |
Bu sonuçlar göz önüne alındığında, kimyager makine #1’in hassas olduğunu ancak doğru olmadığını bildirdi. Makine #1’deki tüm değerler birbirine yakındır, ancak değerlerin hiçbiri 500 ml’lik hedef değere yakın değildir. Dağıtıcı #2 için sonuçlar daha iyi doğruluk göstermiştir (değerler 500 ml’ye yakın), ancak daha kötü bir hassasiyete sahiptir (birbirine yakın değil). Son olarak, kimyager, makine #3’ün iyi çalıştığını ve öksürük şurubunu hem doğru bir şekilde (tüm hacimler hedef hacme 0,2 ml’den yakın) hem de hassas şekilde (hacimler birbirinden 0,2 ml’den fazla farklılık göstermediğini) dağıttığını bildirdi.
Yüksek doğruluğa sahip ölçümler hassas olmaya eğimlidir. Öte yandan yüksek hassas ölçümler her zaman doğru olmayabilir. Örneğin düzgün kalibre edilmemiş bir termometre ya da dengesiz yerleştirilmiş bir terazi hassas fakat doğru olmayan sonuçlar verebilir.
Rastgele ve Sistematik Hatalar
Bilim insanları her zaman ölçümlerini en yüksek doğruluk ve hassasiyetle kaydetmek için ellerinden gelenin en iyisini yaparlar. Ancak, bazen hatalar oluşur. Bu hatalar rastgele veya sistematik olabilir.
Ölçüm sürecindeki tutarsızlık veya dalgalanma veya ölçülen miktarın kendisindeki farklılıklar nedeniyle rastgele hatalar gözlenebilir. Bu tür hatalar, tekrarlanan ölçümlerde gerçek değere göre çok yüksek veya çok düşük olabilir. Bir cetvel kullanarak bir solucanın uzunluğunu ölçen bir bilim insanı düşünün. Bu ölçüm sürecindeki rastgele hata, bilim insanının ölçekleri okuduğu tutarsız yöntemin bir sonucu olabilir veya solucan hareketsiz değilse, vücut hareketleri doğru uzunluk ölçümleri yapmasını engelleyebilir. Rastgele hata önlenemez; ancak, tekrarlanan denemelerle ortalaması alınabilir.
Sistematik hatalar kalıcı bir sorundan kaynaklanır ve ölçümlerde sürekli bir tutarsızlığa neden olur. Bu hatalar sürekli olarak gerçek değerden çok yüksek veya çok düşük olma eğilimindedir. Bunlar tahmin edilebilir ve çoğunlukla aletler ile alakalıdır. Örneğin, yanlış kalibre edilmiş bir terazi, nesneleri sürekli olarak gerçek değerlerinden daha ağır bir şekilde tartabilir. Bununla birlikte, rastgele hatadan farklı olarak, sistemik hatalar tekrarlanan ölçümlerle önlenemezler.
Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 1.5: Measurement Uncertainty, Accuracy, and Precision.