Diferencia entre error sistemático y error aleatorio
Al medir una cantidad física, no esperamos que el valor obtenido sea el valor verdadero exacto. Es importante dar alguna indicación de qué tan cerca es probable que esté el resultado del valor real, es decir, alguna indicación de la precisión de la confiabilidad de las mediciones. En física, hacemos esto al incluir una estimación del error junto con el valor del resultado. Al analizar los resultados, es importante considerar las fuentes de error y cómo esas fuentes afectaron los resultados. Los errores e incertidumbres de las medidas siempre se estiman de forma indirecta e incluyen varias suposiciones en los cálculos. Los errores se pueden dividir en dos tipos principales, errores sistemáticos y aleatorios. Un error sistemático es aquel que permanece constante o varía regularmente en mediciones repetidas de una misma cantidad. Por el contrario, un error aleatorio es uno que varía y es probable que sea positivo o negativo. Veamos algunas diferencias clave entre los dos.
¿Qué es el error sistemático?
Un error sistemático es aquel que ocurre en la misma dirección cada vez y permanece constante o varía de manera regular en mediciones repetidas de la misma cantidad. El error sistemático permanece constante a lo largo de una serie de lecturas y la cantidad medida se forma a partir del valor aceptado o predicho. Los errores sistemáticos ocurren porque la configuración experimental es diferente de la configuración asumida en teoría y no se tiene en cuenta el factor de corrección que explica esta diferencia. En muchos casos, tales errores son causados por algún defecto en el aparato experimental. El error sistemático se puede eliminar usando la técnica adecuada, calibrando el equipo y usando estándares.
¿Qué es el error aleatorio?
Como sugiere su nombre, el error aleatorio es aquel que varía de manera aleatoria y es producido por variaciones impredecibles y desconocidas en el proceso experimental general. Cualquier tipo de error aleatorio que sea inconsistente y no ocurra en la misma cantidad o dirección excepto por casualidad se considera error aleatorio. Gulliksen define el error aleatorio en el sentido estadístico en términos del error medio, la correlación entre el error y la puntuación real, y la correlación entre errores como cero. Por ejemplo, la velocidad del viento puede disminuir y aumentar en diferentes puntos en el tiempo, lo que genera variaciones en los resultados. El error aleatorio se obtiene al realizar mediciones repetidas de la misma cantidad en las mismas condiciones.
Diferencia entre error sistemático y aleatorio
Significado de error sistemático vs. Aleatorio
Los errores se pueden dividir en dos tipos principales, errores sistemáticos y aleatorios. Un error sistemático, como sugiere su nombre, es un error constante y repetible que se desvía del valor real de la medición en una cantidad fija. Un error sistemático es aquel que ocurre en la misma dirección cada vez debido a la falla del dispositivo de medición. Por el contrario, cualquier tipo de error que sea inconsistente y no ocurra en la misma cantidad o dirección excepto por casualidad se considera error aleatorio. Los errores aleatorios a veces se denominan errores estadísticos.
Naturaleza del error sistemático vs. Aleatorio
Los errores aleatorios se encuentran midiendo la misma cantidad varias veces bajo las mismas condiciones y están relacionados con la variabilidad inherente en el mundo natural y en la realización de cualquier medición. Los errores sistemáticos, por otro lado, se pueden encontrar experimentalmente comparando un resultado dado con una medición de la misma cantidad hecha usando un método diferente o usando un instrumento de medición más preciso. Los errores sistemáticos dan resultados que están constantemente por encima o por debajo del valor real.
Causa Error sistemático frente a error aleatorio
Los errores sistemáticos son consistentes y son causados por algún defecto en el aparato experimental o diseño experimental defectuoso. Dichos errores son causados por dispositivos de medición defectuosos utilizados incorrectamente por personas al realizar la medición o instrumentos mal calibrados. Se cree que los errores sistemáticos son más peligrosos que los errores aleatorios. Por otro lado, los errores aleatorios son causados por variaciones impredecibles en la lectura de un dispositivo de medición o por la incapacidad del observador para interpretar la lectura del instrumento.
Eliminación
Los errores sistemáticos se pueden eliminar mediante el uso de la técnica adecuada, la calibración del equipo y el uso de estándares. Los errores sistemáticos suelen ser introducidos por interpretaciones humanas defectuosas o cambios en el entorno durante los experimentos, que son difíciles de eliminar por completo. Las mediciones repetidas con el mismo instrumento no muestran ni eliminan el error sistemático. Básicamente, todos los errores sistemáticos pueden eliminarse, pero siempre permanecerán algunos errores aleatorios en cualquier medición. Sin embargo, los errores aleatorios pueden reducirse promediando un gran número de observaciones.
Error sistemático vs. Aleatorio:
Resumen de error sistemático vs. Aleatorio
Básicamente, todos los errores sistemáticos pueden eliminarse, pero siempre permanecerán algunos errores aleatorios en cualquier medición. Sin embargo, los errores aleatorios pueden reducirse promediando un gran número de observaciones. Los errores sistemáticos suelen ser introducidos por interpretaciones humanas defectuosas o cambios en el entorno durante los experimentos, que son difíciles de eliminar por completo. Esta es la razón por la que los errores sistemáticos pueden ser más peligrosos que los errores aleatorios. Sin embargo, los errores sistemáticos pueden eliminarse utilizando la técnica adecuada, calibrando el equipo y empleando estándares.
