Diferencia entre error sistemático y aleatorio

: 23 de enero de 2022

Puede tener mucho cuidado al realizar experimentos, sin embargo, es probable que todavía tengan algunos errores experimentales. Se vuelve casi imposible evitar errores por completo cuando intenta tomar las medidas exactas o enfrenta problemas con el equipo. Las mediciones de cantidades físicas no siempre pueden ser los valores correctos.

Para evitar tales errores, los científicos intentan clasificar los errores y eliminar las incertidumbres en las mediciones realizadas por ellos. Es esencial revisar el origen del error y cómo estos errores podrían afectar los resultados al obtener los resultados.

Hay dos tipos principales de errores: error sistemático y error aleatorio. Conocer errores sistemáticos y aleatorios nos ayuda a realizar mejor los experimentos y a reducir los errores.

Error sistemático vs aleatorio

La principal diferencia entre error sistemático y aleatorio es que se producen errores sistemáticos debido a un equipo incorrecto o imperfecto. Debido al aparato imperfecto, cada medición tomada será incorrecta en la misma cantidad. Por otro lado, se producen errores aleatorios debido a perturbaciones inevitables o debido a problemas que enfrenta al tomar medidas de cantidades que cambian con el tiempo.

Tabla de comparación entre error sistemático y aleatorio

Parámetros de comparación Error sistemático Error aleatorio Significado Un error sistemático es un error que surge debido a una falla en el dispositivo de medición. Un error aleatorio es un error que surge debido a cambios impredecibles en el entorno repetitivo. Los errores aleatorios generalmente no son repetitivos. Causas Forja en el equipo de experimentación. Variaciones impredecibles en las lecturas, perturbaciones en el medio ambiente. Reducción Los errores sistemáticos se pueden reducir utilizando el aparato correcto o las técnicas adecuadas. Los errores aleatorios se pueden reducir tomando las lecturas una y otra vez y aumentando el número de observaciones. Tipos Tres tipos: Instrumento, medio ambiente, error sistemático. Sin tipos. Reproducibles Estos son reproducibles. Estos no son reproducibles. Magnitud de errorConstantVary

¿Qué es el error sistemático?

El error sistemático también se conoce como sesgo sistemático. Estos errores son errores consistentes que pueden repetirse debido al diseño experimental defectuoso. Por lo general, dichos errores se producen utilizando instrumentos de medición calibrados incorrectamente o utilizando los instrumentos de manera incorrecta.

Fuentes de errores sistemáticos:

1. Instrumento calibrado incorrectamente
2. Instrumento desgastado
3. Un individuo que toma la medida incorrectamente

Hay tres tipos de errores sistemáticos:

1. Error instrumental: básicamente, hay tres causas de errores instrumentales: mal uso de la configuración experimental. Cuando la estructura mecánica de la configuración no es perfecta. Cuando hay un efecto de carga.
2. Error de observación: el error de observación surge cuando el observador no interpreta las lecturas correctamente. Por ejemplo, si el puntero del voltímetro está configurado en la escala y la línea de visión no está exactamente por encima del puntero, puede surgir un error de observación.
3. Error ambiental: cuando hay cambios en el entorno, como presión, humedad, etc., puede dar lugar a errores ambientales. Dichos errores pueden eliminarse haciendo arreglos para controlar la humedad o la temperatura.

¿Qué es el error aleatorio?

Como su nombre indica, un error aleatorio es de naturaleza irregular y no es posible pronosticarlo. Tales errores surgen cuando hay algunas limitaciones que no tienen el control del experimentador. Estos parámetros pueden alterar los resultados del experimento.

El error aleatorio también se conoce como error estadístico. Esto es así porque tales errores pueden eliminarse por medios estadísticos porque es de naturaleza irregular e inconsistente.

A diferencia de los errores sistemáticos, los errores aleatorios pueden reducirse tomando las observaciones repetidamente y tomando el promedio de un gran número de observaciones.

Diferencias principales entre error sistemático y aleatorio

1. Hay dos tipos de errores: error sistemático y error aleatorio. Como su nombre indica, el error sistemático es un error repetitivo que muestra el valor incorrecto de una medición en la misma cantidad cada vez. Este error se debe al dispositivo de medición incorrecto. Por otro lado, un error aleatorio es un tipo de error que no se repite y no se fija en la misma dirección, excepto de manera incidental. Dichos errores a veces se denominan errores estadísticos.
2. La causa de errores sistemáticos puede ser algunos defectos en el aparato de experimentación. Estos errores pueden surgir si las personas usan la configuración incorrectamente o la configuración en sí puede ser incorrecta. Por otro lado, pueden surgir errores aleatorios debido a perturbaciones en el medio ambiente o debido a variaciones impredecibles en las lecturas cuando el observador no puede interpretar las lecturas correctamente.
3. Los errores sistemáticos ocurren en una sola dirección, mientras que los errores aleatorios pueden ocurrir en cualquier dirección.
4. Hay tres tipos de errores sistemáticos: Instrumento, Medio ambiente, Sistemático. No hay tipos de errores aleatorios.
5. Dado que surgen errores sistemáticos debido a fallas en el aparato o fallas en las interpretaciones humanas, se pueden eliminar cambiando el aparato incorrecto y utilizando el equipo de medición adecuado y las técnicas adecuadas. Pueden ser difíciles de eliminar por completo. Si uno toma las medidas repetidamente con el mismo instrumento, no eliminará el error ni lo revelará. Por otro lado, los errores aleatorios pueden eliminarse tomando las mediciones repetidamente y aumentando el número de observaciones.
6. Los errores sistemáticos son reproducibles mientras que los errores aleatorios no son reproducibles.
7. La magnitud del error es constante en errores sistemáticos, mientras que puede variar en errores aleatorios.

Síntesis

Cuando medimos una cantidad física, no siempre podemos obtener el valor real exacto de la misma. Siempre hay algunos errores involucrados en ello. Los dos errores más comunes son error sistemático y error aleatorio.

Básicamente, se producen errores sistemáticos debido a la estructura mecánica defectuosa del instrumento de medición, mientras que el error aleatorio se produce debido a perturbaciones impredecibles en el entorno, como cambios en la presión, temperatura. También puede surgir un error aleatorio si el observador no puede tomar las lecturas correctas.

No es posible eliminar ambos errores por completo. Sin embargo, si se intenta, se pueden eliminar todos los errores sistemáticos, pero aún puede haber algunos errores aleatorios en la medición. Los errores aleatorios no son tan peligrosos como los errores sistemáticos.

1. https://journals.ametsoc.org/mwr/article/121/1/173/65053
2. https://journals.ametsoc.org/jhm/article/17/4/1119/342820

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