دقت و صحت

8
8735

بیگ بنگ: اين دو كلمه يعني دقت (Precision) كه در معناي علمي همان تكرار پذيري (reproducibility) است و صحت (Accuracy) در بسياري از علوم كاربرد دارند و به همين خاطر برداشتها ي درست از مفهوم آنها براي بسياري سودمند خواهند بود.

Accuracy-vs-Precision

يك تعريف ساده و خلاصه اين است : دقت به معناي نزديك بودن مقادير اندازه گيري به همديگر است ، خواه اين مقادير واقعيت را نشان بدهد يا خير. صحت به معناي نزديكي مقادير اندازه گيري شده به مقدار واقعي است. منظور از مقدار واقعي چيست؟ مقدار استاندارد يا رفرنسي كه ما به آن اعتماد داريم. ريشه اين استانداردها و رفرنسهاي مورد اعتماد از كجاست؟ آزمايشگاهها و موسسه هاي استاندارد رفرنس. اين توضيح ساده آكادميك بود. حال به روش خودمان به موضوع مي پردازيم:

آيا تا به حال با تفنگ بادي هدف گيري كرده ايد؟ به شخصه در نوجواني با اين اسلحه پرنده هاي زيادي را شكار كرده ام و چقدر پشيمانم! طولي نكشيد كه به جاي شكار به تماشاي لانه سازي و ديگر رفتارهاي زيبا و عميق آنها مي نشستم. امروزه باور دارم كه هر موجود زنده اي حداقل حافظه 3 ميليارد سال از اين طبيعت زيباست. يعني دانشي بي نهايت و معجزه اي تمام عيار كه غباري به نام “عادت” روي آن را براي ما پوشانده است تا به دنبال معجزات در “خارق العاده ها” باشيم! چقدر سريع بيراهه رفتيم. بله يادم هست كه با تفنگ بادي ديانا چقدر هدف گيري دقيق بود، اما نوع چيني آن چنين دقتي نداشت. اگر بخواهم بهتر توضيح دهم مثلا تصوير بالا سمت چپ دقت تفنگ ديانا را نشان مي دهد. البته وقتي مگسك آن را تنظيم مي كرديم و به اصطلاح علمي آن را كاليبره مي كرديم به تصوير بالا سمت راست مي رسيديم. تفنگ بادي چيني چيزي بود شبيه تصوير پايين سمت راست ، البته پس از كاليبراسيون! اين را هم بد نيست بگويم كه اين نوع تفنگها پس از مدت نه چندان طولاني با هدف گيري، تصوير پايين سمت چپ را توليد مي كرد! اما اين تصوير ها چه معنايي دارند؟

بدون اندازه گيري، علم بي معناست و دقت يا تكرار پذيري در علم جايگاه بسيار مهمي دارد. روشها و دستگاههاي اندازه گيري بايد از دقت معناداري نسبت به كاربردي كه از آن انتظار داريم برخوردار باشند. هنگاميكه شما تفنگ بادي خود را بر روي يك هدف، ثابت و محكم كنيد. پس از چند شليك، دقت آن به دست مي آيد. در اين حالت دقت با قطر دايره اي كه تيرها درون آن برخورد كرده اند، تعيين مي شود. طبعا هر چه اين قطر كوچكتر باشد، دقت تفنگ بيشتر است. هميشه دقت بالا مورد نظر نيست و خريد يك دستگاه بايد بر اساس كاربرد و ميزان دقت مورد انتظار آن انجام گيرد. براي يك ميوه فروشي يك گرم خطا مهم نيست، پس ترازوي مربوطه نيازي به رقم اعشار ندارد. در يك طلا فروشي حداقل دو رقم پس از اعشار مورد نياز است، يعني خطا كمتر از يك صدم گرم است. در برخي آزمايشگاهها ترازوي 5 رقم اعشار نيز وجود دارد كه راه رفتن در كنار آنها باعث خطا در اندازه گيري مي شود! هر چه دقت يك دستگاه بالاتر باشد روشهاي كار با آن نيز تخصصي تر مي شود. در آزمايشگاههاي فوق پيشرفته رفرنس كه ابزارهاي واحدهاي اندازه گيري در آنجا كاليبره مي شوند، حتي براي تعداد نفرات يك آزمايشگاه كه مي توانند مثلا در دماي آنجا اختلال وارد كنند، محدوديت وجود دارد!

دقت در ذات يك دستگاه و نيز فرآيند اندازه گيري با آن است. تصور نكنيد كه با افزايش تعداد اندازه گيريها يا دستكاري ناشيانه در دستگاه و روش اندازه گيري مي توانيد دقت آن را بالا ببريد! كلمه متضاد دقت در اندازه گيري خطاست. در صنعت نيز همانطور كه در بحث كيفيت گفته شد ، همساني مترادف دقت و در مقابل آن نوسان است كه مترادف خطاست! در اين حالت نيز با تغييرات ناشيانه ( دخالت يا دستكاري) نه تنها نمي توان دقت يا همساني در توليد را افزايش داد، بلكه خطا يا نوسان محصولات توليدي به شدت بالا مي رود!

اما دقت به معناي صحت نيست! تفاوت اين دو در يك كلمه نهفته است : كاليبراسيون. اگر از دقت و تكرارپذيري يك دستگاه مطمئن شديد تنها يك گام با صحت فاصله داريد. براي تفنگ دقيقي كه برخورد تيرهايش تصويربالا سمت چپ را مي سازد، كافيست مگسك تفنگ طوري تنظيم شود كه برخوردها كمي بالاتر و به سمت راست هدايت شوند. پس از آن كاليبراسيون انجام گرفته است! اگر تفنگ مجهز به ليزر بود چكار مي كرديم؟ معمولا نبايد بلافاصله پس از يك شليك يا يك اندازه گيري به سراغ كاليبراسيون رفت! اين موضوع مي تواند باعث دستكاري در سيستم شود. بايد با چند اندازه گيري از دقيق بودن فرآيند اطمينان حاصل شود و سپس در صورت لزوم كاليبره شود. اينكه نام فرآيند آورده شد به اين خاطر است كه هميشه خطا از دستگاه نيست. گاهي روش كار يا اپراتور مسئول خطاهاست! اگر شما تفنگتان را درست بر روي هدف قفل نكنيد، يا تير انداز خوبي نباشيد، حتي براي يك تفنگ دقيق نيز تيرها به خطا مي روند!

1212
ظاهرا صحت براي تفنگ روشن شد، يعني دايره مركزي كه هدف ماست. اگر اينطور است پس چرا تصوير پايين سمت راست كه هيچكدام در دايره مركزي نيست ، حتي با دقت كم از صحت بالايي برخوردار است؟ (لازم به ذكر است كه برخي استانداردها براي اين تصوير از كلمه Trueness يا همگرايي استفاده مي كنند نه Accuracy) در واقع اين برآينداندازه گيريها ست كه تعيين كننده صحت است. اين برآيند در برخي مواردهمان ميانگين اعداد به دست آمده است. برآيند يا همگرايي چهار نقطه تصوير مذكور به سمت مركز است، يعني صحت بالا. در برخي علوم مي توان دقت كم را با اندازه گيريهاي متعدد و زياد براي رسيدن به صحت بالا جبران كرد! چرا؟ چون خطاهاي مثبت و منفي همديگر را پوشش داده و عدد برآيند، صحيح به دست مي آيد.

فرض كنيد شما با يك دما سنج پيشرفته، دماي يك اتاق را اندازه مي گيريد. آنگاه از 3 يا 4 نفر بخواهيد دماي اتاق را حدس بزنند. ميانگين گزارش آنها به عدد دما سنج نزديك نخواهد بود، چون اينگونه حدس زدن روش دقيقي نيست. اگر اين حدسها به چند ميليون نزديك شود، به طور حيرت انگيزي، عدد ميانگين به واقعيت نزديك مي شود. به اندازه اي كه شايد مجبور شويد دما سنج خود را بر پايه اين عدد كاليبره كنيد!! شايد فكر كنيد جمله آخر كمي اغراق آميز است. بله چون دما سنج يك ابزار علمي است كه بقيه بايد خود را با آن وفق دهند، اما اگر هدف از ساخت دما سنج صرفا براي استفاده مردم بود، شك نكنيد كه عدد ميانگين مردم حرف آخر را مي زد، نمي دانم عمق اين مطلب را گفتم يا خير!

هنگاميكه متخصص ترين افراد در شركتهاي پيشرفته پس از سالها تحقيق تكنيكي و ماركتينگي، محصولي را به بازار عرضه مي كنند، صحيح بودن كارشان تنها توسط عموم مردم كه شايد تك تكشان ذره اي از تخصص ايشان را ندارند، تعيين مي شود. اگر محصول فروش نرفت يك يا چند جاي كار مطابق سليقه روز مردم كاليبره نبوده است! اين فلسفه اي است كه توليديها را به جايي كشانده است كه بگويند حرف آخر را مصرف كننده مي زند! البته اين به معناي عدم عرضه محصول جديد نيست، بحث اين است كه هر محصولي بايد در جايگاه مناسب قرار داشته و مطابق ميانگين نظر مصرف كننده هاي هدف كاليبره شود. به همين شكل،راي گيري بر پايه اصول دموكراسي از هر روش علمي ديگري به نتيجه صحيح تري منجر مي شود. چرا؟ چون با وجود تفاوتها و دقت كم، تعداد زياد مردم و برآيند كار خطاها را پوشش داده و صحت لازم به دست مي آيد!

نويسنده : احمد مصدر – عضو پیوسته بیگ بنگ

منابع بیشتر: webphysics , butlercc , Accuracy and precision , theweatherprediction



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

8 دیدگاه‌ها

  1. دقت یک اصطلاح کیفی است که نشان می دهد که اندازه گیری دقیق به مقدار واقع (واقعی) نزدیک است. دقت
    توصیف گسترش این اندازه گیری هنگامی که آنها تکرار می شود. اندازه گیری است که با دقت بالا است
    تکرارپذیری خوب
    حتی زمانی که ما دقیق و دقیق هستیم، هنوز در اندازه گیری های ما هنوز عدم اطمینان وجود دارد. چالش دانشمندان
    ارزیابی عدم اطمینان است و آن را به عنوان کوچک به عنوان مناسب برای یک برنامه خاص است. به عنوان مثال شما لازم نیست
    اندازه گیری مواد تشکیل دهنده کیک با عدم قطعیت از میلیون ها گرم از گرم.

  2. Accuracy is a qualitative term that describes how close the measurements are to the actual (true) value. Precision
    describes the spread of these measurements when they are repeated. A measurement that has high precision has
    good repeatability.
    Even when we are precise and accurate, there will still be some uncertainty in our measurements. The scientists’ challenge
    is to assess the uncertainty and make it as small as appropriate for a particular application. For example you do not need to
    measure cake ingredients with an uncertainty of millionths of a gram.

  3. سلام واقعا نتونستم بعد از خوندن مطلبتون چیزی نگم.
    بنده دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک از دانشگاه تهرانم.
    واقعا از مطلبی که زحمت ارسالش رو کشیدید بسیار استفاده کردم با وجود اینکه در رفرنس های خارجی بدنبال جواب سوالم بودم ولی با اطمینان اینو رو خدمتتون میگم که پوشش توضیح و مطلب اونقد وافی و کافی بود که نیازی به مراجعه به سایر سایت ها و مطالب نبود.
    امیدوارم از افرادی مانند شما که از لحاظ علمی قدمی مفید و موثر برای دیگران برمیدارند در کشورمون مالامال بشه.