Diferença entre erro aleatório e sistemático
Quando um erro não tem um padrão específico de ocorrência, ele é conhecido como erro aleatório, também conhecido como erro não sistemático e, portanto, esses erros não podem ser previstos com antecedência como um erro inevitável, enquanto um erro sistemático é um erro que pode ocorrer devido a qualquer erro no instrumento de medição do erro ou erro no uso do instrumento pelo experimentador e, portanto, é um erro evitável.
A principal diferença é que os erros aleatórios geralmente levam a flutuações que estão em torno do valor verdadeiro por causa do resultado da dificuldade ao fazer as medições, enquanto os erros sistemáticos levarão a desvios previsíveis e também consistentes do valor verdadeiro por causa dos problemas com a calibração do equipamento.
Não importa o quanto se tome cuidado ao conduzir experimentos, provavelmente haverá um erro denominado erro experimental. Seja pelos desafios inerentes a ele, seja por problemas com o seu equipamento, seja por fazer as medições com precisão, seja por evitar o erro pode ser considerado quase impossível.
Para combater o problema mencionado, os cientistas tentam fazer o melhor para categorizar esses erros e tentar quantificar qualquer incerteza nas medições que fazem. Descobrir a variação entre esses erros é uma parte vital do aprendizado para projetá-lo com experimentos melhores e para tentar minimizar qualquer tipo de erro que ocorra.
Infográficos de erro aleatório vs sistemático
Vamos ver as principais diferenças entre o erro aleatório e o erro sistemático.
Principais diferenças
As principais diferenças são as seguintes -
- O erro aleatório se define como a perturbação imprevisível que ocorre em seu experimento por uma fonte desconhecida. Já o erro sistemático ocorre devido ao defeito do aparelho que não é construído.
- O erro aleatório, conforme mencionado na tabela acima, ocorre em ambas as direções, enquanto o erro sistemático ocorre apenas em uma direção. Os erros sistemáticos surgem devido à falha ou erro inerente do aparelho; portanto, sempre dá um erro semelhante. O erro aleatório mencionado anteriormente ocorre devido à origem desconhecida, portanto, ocorre em qualquer direção.
- A magnitude do erro sistemático permanecerá constante ou inalterada porque o defeito que está presente nele está embutido no aparelho e quando comparado com a magnitude do erro aleatório, é variável.
- O erro 0 e a calibração incorreta do aparelho causarão um erro sistemático. O erro aleatório é devido à paralaxe ou conforme declarado anteriormente na tabela de comparação acima, pelo uso incorreto do aparelho.
- O erro aleatório reduz ou pode ser minimizado fazendo as 2 ou mais leituras do mesmo experimento, enquanto o erro sistemático pode ser minimizado projetando cuidadosamente a estrutura do aparelho.
- O erro aleatório em si é único e sem tipos específicos, enquanto o erro sistemático pode ser categorizado em três tipos principais, que são erro de ambiente, erro de instrumento e erro sistemático.
- O erro aleatório não é reproduzível, por outro lado, o erro sistemático será reproduzível porque o defeito, conforme afirmado anteriormente, está embutido na estrutura do aparelho.
Tabela Comparativa de Erro Aleatório vs Sistemático
| Base | Erro aleatório | Erro sistemático | ||
| Definição Básica | São os erros que flutuam devido à incerteza ou imprevisibilidade inerente ao seu processo de medição ou às diferenças na quantidade que você está tentando medir. | Isso ocorre principalmente por causa da imperfeição do aparelho, ou seja, geralmente resulta de um equipamento que não está corretamente calibrado. | ||
| Magnitude do erro | A magnitude do erro continua mudando a cada leitura. | O valor medido será muito baixo ou muito alto quando comparado ao valor real. | ||
| Causas | 1) Erro de paralaxe 2) Uso incorreto do aparelho. 3) Limitação de um instrumento, ambiente, etc. | 1) Erro Zero 2) Calibração Incorreta | ||
| Métodos de minimização | Fazendo as leituras repetidamente. | 1) Melhorando a estrutura do aparelho. 2) O erro zero pode ser reduzido subtraindo do erro zero a leitura obtida. | ||
| Direção do erro | Isso ocorre em ambos os lados | Isso ocorre apenas em uma direção. | ||
| Subtipos de erro | Não existem subtipos. | Existem 3 subtipos - a. Instrumento b. Erro sistemático c. Meio Ambiente. | ||
| Seja reproduzível | Este tipo de erro não é reproduzível | Este tipo de erro é reproduzível | ||
| Em termos de valor | O preço é uma combinação de custo que é principalmente produção. | Os custos são reduzidos quando comparados com o custo em termos de valor. |
Conclusão
O erro aleatório ocorre principalmente por causa de qualquer um dos distúrbios que estão ocorrendo em seu entorno, como a variação ou diferenças de pressão, temperatura, ou por causa do observador que pode estar fazendo a leitura incorreta ou errada. O erro sistemático talvez também surja por causa da estrutura mecânica do aparelho.
Erros aleatórios são essencialmente não podem ser evitados, enquanto erros sistemáticos podem ser evitados. Os cientistas não conseguem fazer escalas ou medições perfeitas, por mais habilidosos que sejam.
Erros sistemáticos talvez sejam difíceis de detectar e isso ocorre porque tudo o que você está medindo estará errado ou incorreto na mesma quantidade e talvez você não perceba que há um problema. Deve-se calibrar seu equipamento adequadamente antes de usá-lo e, sim, as chances de erros sistemáticos serão muito menos prováveis.
