Misforståelse og usikkerhed i videnskab: teori, praksis og norm

Indledning » Videnskab » matematisk » Statistik » Misforståelse og usikkerhed i videnskab: teori, praksis og norm

Samfundet har en tendens til at opnå øjeblikkelig og definitiv sikkerhed, men den videnskabelige profession fortsætter i sin natur gennem successive tilgange. Raffinas taknemmelighed til os e ridice l'incertezza, grazie a sservazioni, esperimenti e ragionamento quantitative.

Når en teori er valget af robuste beviser, samles det videnskabelige samfund bag en operativ konsensus. det er altid tilbage at trykke på revisionen Nu kommer vi frem fra nu af: det er for eksempel derfor, at Covid-19 er årsag til en ny virus, som forårsager globale risici og er stærkt forbundet med udledningen af ​​CO2.₂. Il "giudice supreme" rimane la realtà misurabile.

Perché la scienza riduce l'usikkerhed, ikke eliminere den

Forskellen mellem "sikker" og "usikker" er ikke en netbarriere, men et kontinuum, der afhænger af dets styrke. slægter special nuove domande, og saperen vokser som en velfunderet, men altid perfekt bygning.

Già tra Seicento e Ottocento la probabilità e la statistica sono state introdotte per descrivere giochi d'azzardo e poi sistemi complessi come i gas i uophørlig bevægelse. sprog til at kvantificere usikkerhed, og gør det uundværligt anche i astronomi, når det er incontrano fenomeni caotici sensibili alle condizioni iniziali.

I den mikroskopiske verden er kvantefysik nyttig. Heisenbergs princip om ubestemthed Jeg kan ikke svare på den usikkerhed, der forankrer fundamentet: vi kan ikke samtidig kende en partikels position og hastighed med vilkårlig præcision. den iboende grænse for den reelle beskrivelse; ed è proprio su que esta base que comprendiamo legami chimici e proprietà dei materiali.

Molti grandi scienziati hanno ricordato che l'obiettivo non è la certezza finale, bensì l'avvicinamento progressive alla realtà. eksperimentel kontrol e la diskussion kritik sono gli strumenti che fanno avanzare la conoscenza, accrescendo ciò che è stabile e correggendo ciò che non regge alle verifiche.

Det er en fornemmelse

At måle betyder at tildele en numerisk værdi til en størrelsesorden gennem en eksperimentel procedure, der kan spores på et sår. altid et estimat, og der er kun én følelse af accompagnato dall'incertezza, der ikke indikerer dispersione plausibile rispetto al valore attribuibile al measurando.

Denne usikkerhed kommunikerer, hvor meget ci si può fidare del numero returnato. mest og erklæringen, sammen med blandingen og den korrekte definition af målingen.

Fejl og usikkerhedsfejl: forskellige essenser

Fejl og usikkerhed er ikke synonymer. forskellen (Valore misurato – Valore vero), selvom usikkerhed er en ikke-negativ parameter, der beskriver spredningen af ​​den værdi, der kan tilskrives målingen, ifølge International Vocabolario di Metrologia (VIM, red. 2012, voce 2.26).

Fonti di errore sono molteplici e sjældent eliminabili del tutto. Tra le forårsager brand i lokalsamfundet: mancata eller scarsa calibrazione degli strumenti; ikke-stabiliseret materiale; interazioni strumento–måling; miljømæssige fattori med temperatur, luftfugtighed og vibrationer.

Usikkerhedstypologi: Type A og Type B

Værdien af ​​usikkerhed formuleres klassisk på en komplementær måde. Type A: statistisk analyse af færdige observationer; Type B: tid baseret på andre oplysninger (konstruktionsspecifikation, kalibreringscertificering, teknisk skrivning, ekspertise).

Per il-type Du beregner gennemsnitsværdien af ​​en række målinger og den relative scarto-type. dividertype scarto nederst på målenummeret, og misura que è stabile la stima della media en campionamento effettuato.

Il Type B, invece, richiede di raccogliere e modelare tutte le fonti informative non statistiche. plausibel fordeling (for eksempel rettangolare eller triangulare) og konverteres til en scarto-ækvivalent type til senere kombination med andre bidrag.

Perché calcolare usikkerhed er uundværlig

Tryk en besked uden at være sikker, og skriv derefter et adressenummer uden et borgernummer: gå glip af ukendt information. kvantificerer resultatets kvalitet og samtykke til at konfrontere korrekthed med specificitet, standard eller andre diverse.

Hvis jeg siger 2,250 kg ± 0,001 kg med en 95% fiduciær sats, siger jeg, at den værdi, der kan tilskrives massen, har en forhøjet sandsynlighed for at ændre sig inden for kg-intervallet. gør det muligt at træffe informerede beslutninger dens overensstemmelse, sikkerhed og processens ydeevne.

I industri- og laboratoriemiljøet bidrager kendskabet til kilder til usikkerhed til de bedste procedurer, instrumenter og driftsforhold. Identificer vægten af ​​den samlede usikkerhed, der styrer din investering, ridducing costi di non qualità, rilavorazioni e fermi impianto.

Come si stima l'usikkerhed: fasi operativ

En strutturato-tilgang giver den syvende ripetibile og difendibile. Den typiske tappe inkluderer: skrifttypeidentifikation; kvantificering af mit bidrag (A og B); kombination af scarti-typer; forstørrelse af usikkerhed; præsentation af resultaterne med trustfond.

1) Identificer kilden: miljøforhold, latter, modenhed, drift, kalibreringskategori, instrument-pezzo-interaktion, metode og operatør. En model af misurazione chiaro giver klarhed ved indtastning Jeg kan ikke generere variabilitet.

2) Kvantificer: pr. il Type A brugsstatistikker om misure modenhed; per il Tipo B ricavare scarti type dati di targa, certificati, pubblicazioni eller esperienza qualitata. Fordelingen (rettangolare, triangolare, normal) er skel og giustificat.

3) Combinare: usikkerhedskombinationen_c Det er roden af ​​summen af ​​kvadraterne af den enkelte scarti-type (i betragtning af følsomhedskoefficienten, når den resulterende størrelse afhænger af det minimale input). GUM-propageringskrave for uafhængige store mennesker.

4) Forstør: usikkerheden udvides, hvis den multipliceres_c for en dækningsafgift, vejet op til 2 for en fiduciær indkomst på omkring 95% under normale forhold. Værdien af ​​k kan variere i funktion gav jeg en grad af effektiv frihed.

5) Rapport: Udtryk resultatet med x ± U, hvilket angiver, at fiducia livello (fiducia livello). Angiv miljøforholdene og metoden, così da assicurare tracciabilità e ripetibilità fra laboratori.

Numerisk eksempel: kalibrering af en cylinder med en enkelt vægt

Vi betragter en kontrol ved 100 g med følgende bidrag: modenhed (Type A) 0,020 g; risolution 0,010 g; usikkerhed på lejrens vægt ±0,005 g (k=2); excentricitet 0,020 g. ipotesi di distribuzione rettangolare due indicato.

Konvertering til scarto type (type B): risoluzion 0,010/√12 ≈ 0,0029 g; campionvægt 0,005/2 = 0,0025 g; excentricitet 0,020/√3 ≈ 0,0115 g. scarti ora omogenei og kombinerbarhed.

Kombineret usikkerhed: u_c = √(0,020² + 0,0029² + 0,0025² + 0,0115²) ≈ √(0,0005469) ≈ 0,0234 g. usikkerhed i spidsen (k=2) è U ≈ 0,0468 g.

Espressoresultat: 100,00 g ± 0,047 g (k=2, ≈95 % fiducia). det plausible interval af blandingen og samtykke til konfrontation med den specifikke person.

Norm, vejledning og metrologisk organisme

For at garantere sammenlignelige og pålidelige resultater er den i det væsentlige justeret til standard riconosciuti. ISO / IEC 17025: 2017 definerer kompetencekravene til test- og temperaturlaboratoriet og giver strukturen for kvalitetsstyring.

ISO 10012 fornisce requisiti per i sistemi di management delle misure, assicurando che processi e apparecchiature siano idonei all' forudsagt brug og sotto metrologisk kontrol. Det er den organisatoriske bro mellem kvalitet og metrologi.

Il GUM (Guide til udtryk af usikkerhed i måling) standardizza approccio e terminology alla valutazione dell'incertezza, inclusa la propagazione e l'uso del fattore k. Global skade på grund af usikker usikkerhed.

Nell'ecosistema metrologico, gli Istituti Nazionali svolgono un ruolo chiave di riferimento e akkreditering. I Brasilien, ad emempio, INMETRO vejleder og tror på laboratoriet i overensstemmelse med internationale standarder, diffondenndo tracciabilità ai campioni nazionali e internazionali.

Sfide comuni e buone pratiche

Individuare tutte le fonti d'incertezza può essere complesso: alcune influenze som sottili o emergono solo i condizioni particolari. Miljømæssige variationer i temperatur og luftfugtighed Jeg kan ikke handle, medmindre jeg ikke bliver søvnovervåget.

Den omfattende kvantificering giver affidabili og modeller af passende kvalitet; formidlingen på tværs af linjen er kompleks at håndtere omhyggeligt. Typisk eksempel: massetæthed og volumen, dueformering sker korrekt uden usikkerhed.

Il fattore umano peso: trængende tilføjelse, procedure tvetydighed eller upassende sallads introducono variabilità undgåbile. operationel standardisering riduce gli scostamenti tra operatori e turni.

Strumenti non calibrati o con unadequate risoluzione generano incertezze alte e non necessarie. streng kalibreringspolitik riristina metrologicaffidabilità og forhindrer drift.

God praksis: Udvikl en model for en blandet blanding; uddan løbende dine medarbejdere; styr miljøet; afvent regelmæssigt; dokumenter og gennemgå metoden. fordrejer den dominerende komponent af usikkerhed og robust beslutningsstøtte.

Ofte stillede spørgsmål om måleusikkerhed

Hvad er unøjagtigheden? Det er variabiliteten af ​​mine resultater, når man producerer denne blanding under lignende forhold; den stammer fra instrumentelle begrænsninger, miljø og procedure. maggiore sarà l'intervallo d'uncertezza.

Præcision og præciszza søvn la stessa ting? Nej. La precisione indica la vicinanza reciproca dei risultati, l'accuratezza la vicinanza al valore di riferimento. Hvis du virkelig har brug for det, er det lidt mere præcist, og omvendt.

Hvordan kortlægger du dine usikkerhedskilder? Overvej: riferibilità og tracciabilità, risoluzione, ripetibilità og riproducibilità, feltusikkerhed, miljø, kalibreringskurve. Dopo l'inventario, si segnano scarti type giustificati en del af Ogni.

Kombineret usikkerhed og bred usikkerhed: forskel? Kombinationen er den komplette type resultat; l'espansa è la combinata moltiplicata per ke definisce l'intervallo a un dato livello di fiducia. k≈2 pr. cirka il 95%.

På hvilken måde påvirker usikkerhed beslutningen? Bestemmer overholdelsen af ​​disse grænser, styrer processtyring, angiver, hvornår hastigheden skal opretholdes, og hjælper med at styre risici og omkostninger. Jeg besluttede at consapevoli uden usikkerhed og agtelse.

Limiti del calcolo dell'uncertezza? Non tutte le fonti sono osservabili; dati scarsi inducono stime fragili; anche gli standard hanno incertezze; modeli inadeguati alterano i risultati. Riconoscere questi limiti er en del af god praksis.

KN Waagen: pålidelighed og præcision i vejeprocessen

I dette panorama af vejeløsninger er et konkret eksempel på en stringent metrologisk tilgang KN Waagen, en brasiliansk virksomhed med tre års aktivitet og kundesupport. fætter privat laboratorium akkrediteret i Paese, med et stærkt fokus på kvalitet og sporbarhed.

Tilbudte løsninger: præcisionsbalance; OIML-vægtklassen (E1, E2, F1, F2, M1, M2, M3); kalibreringslaboratorium giver 1 mg til 3.000 kg; Teknisk assistance fra flere mærker til dit vejesystem. Program til at overholde NBR ISO 9001, IATF 16949 og Anvisa-anmodninger, vælge GMP og forbedre laboratoriepraksis.

Måle- og kalibreringskapacitet (CMC): CMC'en eliminerer den mindste usikkerhed i laboratoriet og kan anvendes på en given dato in fiducia. CMC ridotte betyder resulterende più stretti, med direkte fordele for dens kvalitet, sikkerhed og effektivitet i den industrielle proces.

Jeg har fordele ved situationen, herunder usikkerhed, normativ overensstemmelse og procesoptimering. Dati di misura credibili riducono rilavorazioni e scarti, forbedrer produktiviteten og forbedrer slutkunden.

Fysikkens og metrologiens oprindelse, af stor makroskopisk størrelsesorden lige så stor som kvantificeringens, er grundlaget for denne lederarv: Usikkerhed er ikke en ostacolo, er enheden for måling af vores forståelse. At acceptere det, værdsætte det og kommunikere det på en transparent måde giver dig mulighed for at fremme videnskab og industri med grundlæggende soliditet, opbygge konsensus for at bevise verificerbarhed og gøre intelligent beslutningstagning i hverdagen lige så kompleks.