Re: [請益] 儀器校正問題

看板Physics作者FlyBrother (妳曾經是我的女孩...)時間10年前 (2013/09/26 20:15)推噓2(2推 0噓 17→)

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※ 引述《ewings (火星人當研究生)》之銘言： : ※ 引述《FlyBrother (妳曾經是我的女孩...)》之銘言： : 我覺得我噓你還真的噓得不冤枉 : : jessti 版友說的比較好回答. 一個1.000 的東西 : : 量成0.5,無論後面多精確都絕不是正確的. 這種 : : 量測的結果既不是統計誤差也不是系統誤差,這叫 : : gross error. 簡單來講就是根本亂量. 你舉錯例子了. : gross error是這樣用? 不懂就不用亂用 : 儀器沒校正產生飄移，這根本是家常便飯，你屁了一堆誤差 : ，但只要儀器飄移沒校正，你屁的那些東西全部變成你口中 : 的gross error : 就連干涉儀量長度都會飄移了，你是要發明新的永不飄移量 : 具來搶2020年的諾貝爾獎嗎? : : 回到ewings的內容. 我並沒有說我可以直接算出 : : 系統誤差與統計誤差的比例. 原問題是一個號稱一公尺 : : 長的東西到底可信度多少,在系統誤差甚小於統計誤差 : : 的情況下高斯分佈的中心值就是答案,如果是一公尺就是 : : 一公尺了. : 你的尺準度就出現問題，標示一公尺的地方是1.2公尺，不管作 : 再多少次量測，出來的高斯分佈中心就是錯的 : : 一般的尺的刻度是可以信任的,以鐵尺為例吧,鐵的 : : 線膨脹係數是12.2*10^-6,如果製造的時候是在25度的環境 : : ,現在溫度是30度,系統誤差仍然明顯小於統計誤差(sub-mm scale). : : (詳細計算起來,系統誤差約為統計誤差的千分之一) : : 除非原提問者要量到nm,若只是萬分之一或十萬分之一公尺 : : 的精準度,一般儀器亦可勝任. 但提問者不似專業研究人員, : : 要確定一個號稱一公尺的東西是否可信,若是在萬分之一 : : 這種等級,一般的尺其實已足夠(當然判讀時也許要加個放大鏡). : 量具型變不會只有熱膨脹一項，若今天有個死小鬼拿尺去拉伸機拉長2X%， : 而且剛好你蠢到不知道這件事拿這隻尺來量，不管你是要用什麼該死的統計 : 法，這隻尺量到的1公尺絕對不會是真正的一公尺 : 或是說放尺的方式不對，像用吊的或是擺放的台架沒有水平，都會變型 : 量具變型或是飄移根本就是比吃飯還常見的事，就算是擺著不用，規範上也 : 會要求使用者要定期校驗 : 在工業應用上，就算是最簡單的長度量測工具，也得要定期送回標準局 : 校正，防止量具變型導至飄移誤差 : : 但若根本不確定系統誤差到底是否真的甚小於統計誤差呢? : : 還是以尺為例子吧,若這把尺的材料很特殊,受溫度的影響 : : "可能"大過能接受的誤差範圍,亦即系統誤差可能大過 : : 統計誤差,那也可以靠長期的測量來弭平系統誤差. : : 比如說夏天時尺會延展,就低估了測量值,冬天時尺會 : : 收縮,會高估了測量值,總的平均還是會回到正常. 系統誤差 : : 永遠存在但可以藉由許多技巧發現以及降低它. : 技巧? 技巧就是要定期送回去校正 : 其它什麼鬼扯統計法都不被國家標準承認 : : 回到原問題吧,原提問者並沒有說那個要用來被校正 : : 的儀器到底本身精準度多高,這個也是問題之一,可以說 : : 題目沒問好. 在某些尺度下系統誤差可以輕易高過 : : 統計誤差,反之亦然. 當然如果原PO 不放心,可以 : : 拿第二個甚至第三個儀器來多重確認,這也是一個 : : 降低系統誤差的方法,A儀器的系統誤差可能朝正方向, : 靠北，這不就是校正? 拿別台儀器來校就是二校，送標檢局是一校 : 屁了半天還不是要校正 : : B儀器朝反方向,多幾個儀器亦是弭平系統誤差的方法之一. : : 但只要其他儀器廠商有一定水準,且多次量測出來的結果 : : 都互相一致,原PO大可相信被測物就是一公尺. ewings : : 說得也對,送標準局來檢驗自家儀器是可信的方法之一, : : 量很刁鑽精密的長度有此必要. 只是長度的測量是成熟的 : : 技術,方法也很多元,不同廠牌間的相互比對對於 : : 增進準確度也有直接的幫助,而且也簡單多了. : 假如ABC三台量出來的結果都不一樣，你是要聽哪一個? 要請示媽祖嗎? : 沒送標檢局校驗，國家是不承認量出來的結果是正確的 : 地政機關用的儀器沒校驗，使用的技士是得要判刑的 : : 最後,我從沒接觸過標準局,不知道它們是否很盡心盡力 : : 維護儀器以及確保對系統誤差來源的了解,但就長度或時間量測 : : 而言,許多超快光學實驗室之類的應該都比標準局還精準, : : 那他們是如何校正儀器呢? 一定要自己想一套辦法或是該領域有 : : 自己的竅門,沒有人說calibration是簡單的事情,一切 : : 端看能接受的誤差在哪. : 誰和你講他們實驗室中的儀器沒有經過校驗? : 長度精密量測用的校正規，也是有規範去教人如何校正，不是隨便量個 : 一兩千組，然後拿出平均值就鬼扯說這個值是對的 http://www.86wiki.com/view/631022.htm 看一下上面這個網頁,他說: "the measurement conditions, beyond the error expected specified conditions known as the gross error" 以jessti所舉的例子,一個1.000(公尺,比如)的東西量成0.5000 公尺就是 gross error. 在量一個東西之前,除非待測物是人類歷史上沒有被量過的,否則要量之前一定會對將得到的測量值有某個程度上的預測. 一個一公尺的棒子擺在眼前也許測量者說不出剛剛好是100公分還是105公分,但一定很確定不會是50公分. 如果測量後發現是50公分,那就犯了 gross error的錯誤. 甚至不久前剛出爐的Higgs,在找尋之前也有先鎖定數百GeV 這個尺度,不會是keV,MeV,GeV,TeV 盲目亂找. 最後大概在125GeV左右,這種大致上符合預期的結果也是對量測結果的信心來源之一. 至於你說的儀器沒校正產生漂移,這會發生沒錯,但它是屬於系統誤差,不是gross error. 我之前也說過系統誤差永遠不能消除,所以這個漂移當然也無法移除,幹嘛用諾貝爾獎來嘲諷? 反倒是jessti在我上一篇的文章的推文裡提到 "在嚴格的定義的環境下量測還不能把系統誤差給歸零要不是該汰舊換新就是選錯機型". 可以角逐諾貝爾獎的應該是jessti吧? 接下來,你說:"尺的準度出現問題,標示一公尺的地方是1.2 公尺balabala",抱歉,這還是gross error. 一公尺跟1.2公尺眼睛是可以看出來的. 它甚至連系統誤差都稱不上,因為太明顯. 如果應該標明一公尺的地方卻被標成1.0003,那就是系統誤差. 但在上一篇文章我說過了,依照金屬的線膨脹係數10^-6這種等級而言,除非要量到100um或nm或以下這種等級,一般的金屬尺和不要太差的商用儀器已經足夠. 其他會產生的誤差可以藉由多次量測降低,但有極限,刻度為mm的尺量一萬次誤差也不會小到nm. 而且在該段落我一開始就說了:"在系統誤差甚小於統計誤差的情況下balabala",你還拿這種明顯錯誤的舉例來做文章. 接下來,你說:"量具型變不會只有熱膨脹一項,有個小鬼balabala" 這也是不對的,一個講求高精度量測的過程中所使用的所有儀器都不應該被不當的使用,沒有保管好自己的重要儀器是實驗室裡要命的錯誤. 同一段你也提到"放尺的方式不對...." 這就是誤用了儀器,會量錯也沒話說了,後果一定就是gross error. 同一段最後一部分,你提到:"就算是最簡單的長度量測工具..... 防止量具變型導至飄移誤差". 如果量具變形的話,量測結果不會飄 ,它會產生單方向的系統誤差. (喔對了,形變的形和導致的致你寫錯了,這也是一種gross error ,原因同上,就是太明顯) 接下來,你說:"其它什麼鬼扯統計法都不被國家標準承認" 這句話有三個問題: 1. 那一段被你反駁的內容是討論系統誤差,與統計方法無關. 2. 就算是統計分析的討論,還分國家標準局的統計和我自己的統計?? 大家都用一樣的不是? 3. 國家標準局絕對有使用統計方法來產生最後的量測結果, 不可能沒有. 因為每一次量測都會不一樣,最後呈現的結果就是統計結果. 以全球時間為例吧,也不是一台原子鐘就決定大家的標準時間的,是由300多台原子鐘加權平均的. 原子鐘夠準了吧? 還是要使用統計方法來呈現最後結果. http://www.weather.gov.hk/gts/time/DetermineUTCc.htm 你說所謂的技巧就是"送回標準局",那請問標準局的儀器誰來校正? 一定是有一套技巧"儘可能"找出並降低自身誤差,這自己為何不能做? 唯一的差別就是他們的儀器大概很高級,要小心的地方比其他人多. 另外,最原始的問題只是要問如何能信任一個號稱一公尺的東西到底是不是一公尺,需要什麼"國家標準承認"? 你的身高是國家認證的? 重點在對誤差的需求,這一點是原提問者沒問到的,而這個部份很關鍵. 再來,你提到一校二校的問題,那一段是在說若是不放心 "系統誤差小於統計誤差"這個假設,那要如何盡量降低系統誤差. 原提問者似乎只是要問個概念,不是要很刁鑽的細節,我只是給他一個在能力範圍內可以自己驗證的方式, 而且上一篇我也說啦,送標準局的確是方法之一,我沒有否定你阿,但那不是唯一的方式,還是有其他方法可以靠自己的努力來得到不錯的結果. 還有,你說若三台儀器量得的結果都不一樣,要聽哪一個? 這個問題並不完全. 若A儀器量的一公尺是 1.00000000235 m B儀器是 1.00000000381 m C儀器是 1.00000000527 m 標準局量的是 1.00000000336 m 請問結果一不一樣? 這四台儀器彼此同意嗎? 你一定知道答案,而且絕對跟媽祖無關. 再來,你提到地政的儀器需要國家認證,沒問題阿,因為這牽扯到國家層級. 最後一段,我從來沒有說過重複量測一兩千組就會自然而然得到正確答案,是有前提的. 而且什麼叫正確答案? 光速的研究夠久了吧? 誰有光速的正確答案? 真值喔!! 你只能去問上帝了.這是量測的基本概念,只要想盡辦法排除亂七八糟的因素,量到的答案就是答案了,不然科學不能進行下去. 所以重點就是怎麼排除干擾量測的因子,這很困難, 但一個一般人是可以在限度內透過一些方法做的還不錯的. -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.109.103.227

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