Лшеу қателігі. Қос қателікті бағалау

Өлшеу – объектілер мен жағдайларды белгілі талаптарға сәйкес сандық көрсеткіштер түрінде бейнелеу немесе физикалық объектінің қасиетін сандық тану тәсілі.

Өлшеу – өлшенетін шамалар мәндерін анықтау үшін жүргізілетін эксперименттік процедуралардың әртүрлілігімен сипатталады. Яғни, өлшеудің көптүрлілігін өлшенетін шамалардың көптүрлілігімен, олардың уақытқа байланысты өзгеру сипаттамаларының әртүрлілігімен, өлшеудің дәлдігіне қойылатын талаптардың алуан түрлілігімен және т.б. түсіндіріледі.

Өлшеу нәтижесін алу тәсілдеріне байланысты өлшеу тура, жанама, бірігіп және тұтас өлшеу болып бөлінеді. Бұлай бөлудің мақсаты өлшеу нәтижелерін анықтау кезінде пайда болған әдістемелік қателіктерді таңдап алу қолайлығы болып табылады.

Тура өлшеу – шаманың белгісіз мәнін тікелей ӨЖ көрсеткіштері бойынша табуды айтамыз. Мысалы, таразы арқылы өлшенетін масса, термометрмен температураны, вольтметрмен кернеуді өлшеу жатады.

Жанама өлшеу – ол шаманың мәнін бірдей жағдайда жүргізілген тура өлшеумен алынған шамалар арасындағы белгілі тәуелділік негізінде өлшеу болып табылады. Мұндай өлшеулердің метролгиялық тәжірибеде маңызды мәні бар. Олардың негізінде, мысалы, алғашқы эталондармен алынған негізгі шамалардың бірліктер эталондарымен жазылған мәндерді орнату.

Қазіргі заманғы микропроцессорлы өлшеу аспаптарында көбінесе белгісіз өлшенетін шаманы өлшеу аспаптың “ішінде” жүргізіледі. Бұл жағдайда өлшеу нәтижесі тура өлшеуге тән сипатты тәсілмен анықталады, және есептің әдістемелік қателігін жеке өлшеу мүмкін және қажет емес. Ол өлшеу аспабының қателігіне жатады. Осындай өлшеу құралдарымен жүргізілген өлшеулер тура өлшеуге жатады. Жанама өлшеуге есептеу тек қолмен немесе автоматты жүргізілетін өлшеулер жатады, ол тек тура өлшеу нәтижелерін алғаннан кейін ғана орындалады. Бұл жағдайда есептің қателігі тек жеке есептеледі. Мұндай жағдайға сипатты мысал болып компоненттеріне жеке-жеке метрологиялық сипаттамалар мөлшерленген өлшеу жүйелері жатады. Барлық өлшеу қателіктері жүйенің барлық компоненттерінің мөлшерленген метрологиялық сипаттамалары бойынша есептеледі.

Жиынтық өлшеу деп бірнеше біртекті шамалардың бірмезгілде өлшенуін айтамыз, ол кезде олардың белгісіз мәндерін осы шамаларды әртүрлі үйлесімділікте тура өлшеу кезінде алынған теңдеулер жүйесін шешумен табады. Бірігіп өлшеу деп екі немесе бірнеше біртекті шамаларды олардың арасындағы тәуелділікті орнату үшін бірмезгілде өлшеуді айтамыз. Келтірілген анықтамалардан, бұл екі өлшеу түрлері бір-біріне ұқсас екені көрініп тұр. Айырмашылығы, бірігіп өлшеу кезінде бірнеше біртекті шамалар бірмезгілде анықталады да, ал жиынтық өлшеу кезінде - әртүрлі текті шамалар бір мезгілде анықталады.

С.Стивенс бойынша өлшеу шкалалары 4 түрге жіктеледі:

1. Атаулар шкаласы.

2. Реттік шкала.

3. Интервалды шектер шкаласы.

4. Тең қатынастар шкаласы.

Атаулар шкаласы – зерттелген объектілерді атаулары бойынша жіктеу шкаласы: nomen (лат.) – атау, есім. Әлдененің атауы санмен өлшенбейді, ол тек бір объектіні екінші объектіден айыруға, жіктеуге мүмкіндік береді.

Реттік шкала – объектілерді «үлкен-кіші» принципі бойынша жіктеу шкаласы. Атаулар шкаласында жіктелген объектілерді орналастыру еркін түрде болса, реттік шкалада объектілер ең кіші көрсеткіштен ең үлкен көрсеткішке қарай ретпен орналасады. Реттік шкала жіктеулерінде «төмен», «орташа», «жоғары», немесе «бірінші», «екінші», «үшінші» және т.с.с. мәндер қолданыларды.

Интервалды шектер шкаласы – көрсеткіштерді мәндерінің шектері бойынша жіктеу шкаласы. Барлық көрсеткіштер бір-бірінен тең қашықтықта орналасады.

Лшеу міндеттері

Өлшеу – құрылымдық элементтердің толық тізбектерінің өзара әрекеттерінен тұратын күрделі процесс. Оларға: өлшеу есептері, өлшеу объектісі, өлшеу принциптері, әдістері, құрылғылары мен олардың модельдері, өлшеу шарттары, өлшеу субъектілері, өлшеу нәтижелері мен қателіктері кіреді.

Әрбір өлшеудің бастапқы элементі болып оның міндеті (мақсаты) жатады. Кез-келген өлшеудің міндеті таңдап алынған яғни өлшенетін ФШ-ның мәнін берілген шартта қажетті дәлдікте алу болып табылады. Өлшеу есебінің қойылымын өлшеу субъектісі – адам жүзеге асырады. Есептің қойылымы кезінде өлшеу объектісі нақтыланады, онда өлшенетін ФШ белгіленіп, қажетті өлшеу қателігі анықталады.

Өлшеу объектісі – нақты физикалық объект, онық қасиеті бір немесе бірнеше өлшенетін физикалық шамалармен сипатталады. Оның көптеген қасиеттері бар және басқа объектілермен көпжақты және күрделі байланыста болады. Өлшеу субъектісі – адам объектіні толығымен, оның қасиеттері мен байланыстарын барлық жағынан өзіне елестете алмайды. Осыған орай субъектінің объектімен өзара байланысы объектінің математикалық моделі негізінде ғана бола алады.