Perbedaan Antara Kesalahan Sistematik dan Kesalahan Acak

Saat mengukur kuantitas fisik, kami tidak mengharapkan nilai yang diperoleh adalah nilai sebenarnya yang tepat. Penting untuk memberikan semacam indikasi seberapa dekat hasil yang mungkin menjadi nilai sebenarnya, yaitu, beberapa indikasi ketepatan keandalan pengukuran. Dalam fisika, kami melakukan ini dengan memasukkan perkiraan kesalahan beserta nilai hasilnya. Saat menganalisis hasil, penting untuk mempertimbangkan sumber kesalahan dan bagaimana sumber ini mempengaruhi hasil. Kesalahan dan ketidakpastian pengukuran selalu diperkirakan secara tidak langsung dan perhitungannya mencakup beberapa asumsi. Kesalahan dapat dibagi menjadi dua jenis utama, kesalahan sistematis dan acak. Kesalahan sistematis adalah kesalahan yang tetap atau berubah secara teratur dalam pengukuran berulang satu dan jumlah yang sama. Sebaliknya, kesalahan acak adalah kesalahan yang bervariasi dan yang cenderung positif atau negatif. Mari kita lihat beberapa perbedaan utama di antara keduanya.

Apa itu Kesalahan Sistematik?

Kesalahan sistematis adalah kesalahan yang terjadi dalam arah yang sama setiap kali dan tetap konstan atau berubah secara teratur dalam pengukuran berulang satu dan jumlah yang sama. Kesalahan sistematis tetap konstan sepanjang serangkaian pembacaan dan menyebabkan kuantitas yang diukur bergeser dari nilai yang diterima atau diprediksi. Kesalahan sistematis terjadi karena pengaturan eksperimental berbeda dari yang diasumsikan dalam teori dan faktor koreksi yang memperhitungkan perbedaan ini diabaikan. Dalam banyak kasus, kesalahan seperti itu disebabkan oleh beberapa cacat dalam peralatan eksperimental. Kesalahan sistematis dapat dihilangkan dengan menggunakan teknik yang tepat, peralatan kalibrasi dan menggunakan standar.

Apa itu Kesalahan Acak?

Seperti namanya, kesalahan acak adalah kesalahan yang bervariasi secara acak dan yang dihasilkan oleh variasi yang tidak terduga dan tidak diketahui dalam total proses eksperimental. Setiap jenis kesalahan yang tidak konsisten dan tidak mengulangi dalam besaran atau arah yang sama kecuali kebetulan dianggap sebagai kesalahan acak. Gulliksen mendefinisikan kesalahan acak dalam arti statistik dalam hal kesalahan rata-rata, korelasi antara kesalahan dan skor sebenarnya, dan korelasi antara kesalahan menjadi nol. Misalnya, kecepatan angin dapat turun dan naik pada titik yang berbeda dalam waktu sehingga menghasilkan variasi dalam hasil. Kesalahan acak ditemukan dengan melakukan pengukuran kuantitas yang sama berulang kali dalam kondisi yang sama.

Perbedaan antara Kesalahan Sistematik dan Acak

Arti Kesalahan Sistematis vs. Acak

Kesalahan dapat dibagi menjadi dua jenis utama, kesalahan sistematis dan acak. Kesalahan sistematis, seperti namanya, adalah kesalahan yang konsisten dan berulang yang menyimpang dari nilai sebenarnya dari pengukuran dengan jumlah yang tetap. Kesalahan sistematis adalah kesalahan yang terjadi dalam arah yang sama setiap kali karena kesalahan alat pengukur. Sebaliknya, segala jenis kesalahan yang tidak konsisten dan tidak terulang dalam besaran atau arah yang sama kecuali kebetulan dianggap sebagai kesalahan acak. Kesalahan acak kadang-kadang disebut kesalahan statistik.

Sifat Kesalahan Sistematis vs. Acak

Kesalahan acak ditemukan dengan melakukan pengukuran jumlah kuantitas yang sama kali dalam kondisi yang sama dan melibatkan variabilitas yang melekat di dunia alami dan dalam melakukan pengukuran apa pun. Kesalahan sistematis, di sisi lain, dapat ditemukan secara eksperimental dengan membandingkan hasil yang diberikan dengan pengukuran kuantitas yang sama dilakukan dengan menggunakan metode yang berbeda atau dengan menggunakan alat ukur yang lebih akurat. Kesalahan sistematis memberikan hasil yang secara konsisten di atas nilai sebenarnya atau secara konsisten di bawah nilai sebenarnya.

Penyebab Kesalahan Sistematis vs. Acak

Kesalahan sistematis konsisten dan disebabkan oleh beberapa cacat dalam peralatan eksperimental atau desain eksperimental yang cacat. Kesalahan tersebut disebabkan oleh alat pengukur yang salah yang digunakan secara tidak benar oleh individu saat melakukan pengukuran atau instrumen yang dikalibrasi secara tidak sempurna. Kesalahan sistematis diyakini lebih berbahaya daripada kesalahan acak. Kesalahan acak, di sisi lain, disebabkan oleh variasi yang tidak terduga dalam pembacaan perangkat pengukuran atau oleh ketidakmampuan pengamat untuk menafsirkan pembacaan instrumental..

Eliminasi

Kesalahan sistematis dapat dihilangkan dengan menggunakan teknik yang tepat, peralatan kalibrasi dan menggunakan standar. Kesalahan sistematis biasanya dihasilkan oleh interpretasi manusia yang salah atau perubahan lingkungan selama percobaan, yang sulit untuk dihilangkan sepenuhnya. Pengukuran berulang dengan instrumen yang sama tidak mengungkapkan atau menghilangkan kesalahan sistematis. Pada prinsipnya, semua kesalahan sistematis dapat dihilangkan, tetapi akan selalu ada beberapa kesalahan acak dalam pengukuran apa pun. Namun, kesalahan acak dapat dikurangi dengan mengambil rata-rata sejumlah besar pengamatan.

Kesalahan Sistematis vs. Acak: Tabel Perbandingan

Ringkasan Kesalahan Sistematis vs. Acak

Pada prinsipnya, semua kesalahan sistematis dapat dihilangkan, tetapi akan selalu ada beberapa kesalahan acak dalam pengukuran apa pun. Namun, kesalahan acak dapat dikurangi dengan mengambil rata-rata sejumlah besar pengamatan. Kesalahan sistematis biasanya dihasilkan oleh interpretasi manusia yang salah atau perubahan lingkungan selama percobaan, yang sulit untuk dihilangkan sepenuhnya. Inilah sebabnya mengapa kesalahan sistematis berpotensi lebih berbahaya daripada kesalahan acak. Namun, kesalahan sistematis dapat dihilangkan dengan menggunakan teknik yang tepat, peralatan kalibrasi dan menggunakan standar.