Náhodná chyba verzus systematická chyba
Keď robíme experiment v laboratóriu, naším hlavným cieľom je minimalizovať chyby a robiť to čo najpresnejšie, aby sme dosiahli dobré výsledky. Existuje však niekoľko spôsobov, ako sa môžu vyskytnúť chyby. Aj keď sa snažíme odstrániť všetky chyby, nie je to možné. Vždy je tam zakomponovaný určitý stupeň nepresnosti. Jedným z dôvodov chýb môže byť vybavenie, ktoré používame. V priebehu času má zariadenie tendenciu mať poruchy a to ovplyvňuje merania. Niekedy je zariadenie vyrobené tak, aby fungovalo v určitých podmienkach prostredia, a keď tieto podmienky nie sú dodané, nebude fungovať presne. Okrem chýb zariadenia sa môžu vyskytnúť chyby v ľuďoch, ktorí s nimi manipulujú. Najmä pri čítaní robíme chyby. Niekedy, ak tí, čo robia experiment, nemajú skúsenosti, môžu sa v metódach vyskytnúť rôzne chyby. Na druhej strane môže dôjsť k chybám v dôsledku nesprávneho materiálu alebo použitých reaktantov. Aj keď nedokážeme odstrániť všetky tieto chyby na 100%, mali by sme sa ich snažiť čo najviac odstrániť, aby sme sa výsledok priblížili skutočným výsledkom. Niekedy sú tieto chyby dôvodom, prečo nezískavame merania alebo výsledky podľa teoretických hodnôt. Keď meriame alebo robíme experiment, snažíme sa to niekoľkokrát zopakovať, aby sme znížili chybu. V opačnom prípade, niekedy zmenou experimentátora, zmenou miesta alebo zmenou použitých zariadení a materiálov, sa pokúsime vykonať rovnaké experimenty niekoľkokrát. V experimente sa môžu vyskytnúť hlavne dva typy chýb. Sú to náhodné chyby a systematické chyby.
Náhodná chyba
Ako už názov napovedá, náhodné chyby sú nepredvídateľné. Sú to chyby spôsobené neznámymi a nepredvídateľnými zmenami v experimente. Hoci experimentátor robí rovnaký experiment rovnakým spôsobom s použitím rovnakého zariadenia a ak nemôže získať rovnaký výsledok (rovnaký počet, ak ide o meranie), je to spôsobené náhodnou chybou. Môže to byť v zariadení alebo v dôsledku podmienok prostredia. Napríklad, ak meriate hmotnosť kusu železa tým istým váhou a dostanete tri rôzne údaje za tri časy, ide o náhodnú chybu. Aby sa minimalizovala chyba, je možné vykonať veľké množstvo rovnakých meraní. Ak vezmeme priemernú hodnotu všetkých, možno získať hodnotu bližšiu skutočnej hodnote. Keďže náhodné chyby majú Gaussovo normálne rozdelenie, táto metóda získania priemeru poskytuje presnú hodnotu.
Systematická chyba
Systémové chyby sú predvídateľné a táto chyba sa bude vyskytovať pri všetkých vykonaných meraniach. Sú to reprodukovateľné chyby a sú vždy v rovnakom smere. V prípade experimentu budú systematické chyby pretrvávať počas celého experimentu. Napríklad systematická chyba môže byť spôsobená nedokonalou kalibráciou prístroja, alebo ak na meranie dĺžok použijeme pásku, ktorá sa používaním predĺžila, chyba bude rovnaká pre všetky merania.
Aký je rozdiel medzi náhodnou chybou a systematickou chybou?
• Náhodné chyby sú nepredvídateľné a sú to chyby spôsobené neznámymi a nepredvídateľnými zmenami v experimente. Naopak, systematické chyby sú predvídateľné.
• Ak dokážeme identifikovať zdroje systematických chýb, môžeme ich ľahko odstrániť, ale náhodné chyby sa tak ľahko odstrániť nedajú.
• Systematické chyby ovplyvňujú všetky namerané hodnoty rovnakým spôsobom, zatiaľ čo náhodné chyby sa líšia pri každom meraní.
