Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Qu'est-ce qu'une erreur aléatoire?
- Qu'est-ce qu'une erreur systématique?
- Autres différences entre les erreurs systématiques et aléatoires
Aussi prudent que vous soyez lors de la réalisation d'expériences, il y aura probablement une erreur expérimentale. Que ce soit par les défis inhérents à la prise de mesures avec précision ou par des problèmes avec votre équipement, il est pratiquement impossible d'éviter les erreurs. Pour remédier à ce problème, les scientifiques s'efforcent de classer les erreurs par catégorie et de quantifier toute incertitude dans les mesures effectuées. Découvrir la différence entre les erreurs systématiques et les erreurs aléatoires est essentiel pour apprendre à concevoir de meilleures expériences et à minimiser les erreurs qui s'y glissent.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Les erreurs systématiques proviennent généralement d’équipements mal calibrés. Chaque mesure que vous prenez sera erronée du même montant car il y a un problème avec votre appareil de mesure. Les erreurs aléatoires sont inévitables et résultent de difficultés à prendre des mesures ou à tenter de mesurer des quantités variables dans le temps. Ces erreurs fluctueront mais se regrouperont généralement autour de la valeur réelle.
Qu'est-ce qu'une erreur aléatoire?
Une erreur aléatoire décrit des erreurs qui fluctuent en raison de l'imprévisibilité ou de l'incertitude inhérente à votre processus de mesure, ou de la variation de la quantité que vous essayez de mesurer.
Un scientifique mesurant un insecte, par exemple, essaierait de le positionner au point zéro d'une règle ou d'un bâtonnet de mesure et de lire la valeur à l'autre bout. La règle elle-même ne mesurera probablement qu'au millimètre près, et il peut être difficile de lire cela avec précision.Vous pouvez sous-estimer ou surestimer la taille réelle de l'insecte, en fonction du degré de lecture de l'échelle et de votre jugement quant à l'endroit où la tête de l'insecte s'arrête. L'insecte pourrait également se déplacer légèrement de la position zéro sans que vous vous en rendiez compte. Répéter la mesure plusieurs fois donne de nombreux résultats différents pour cette raison, mais ils se regrouperaient probablement autour de la valeur réelle.
De même, la mesure d'une quantité qui change d'un moment à l'autre entraîne une erreur aléatoire. La vitesse du vent, par exemple, peut augmenter et diminuer à différents moments. Si vous prenez une mesure une minute, elle ne sera probablement pas exactement la même chose une minute plus tard. Là encore, des mesures répétées conduiront à des résultats qui fluctuent mais se regroupent autour de la valeur réelle.
Qu'est-ce qu'une erreur systématique?
Une erreur systématique est une erreur résultant d’un problème persistant qui entraîne une erreur cohérente dans vos mesures. Par exemple, si votre ruban à mesurer a été étiré, vos résultats seront toujours inférieurs à la valeur réelle. De même, si vous utilisez des balances qui n’ont pas été réglées à zéro au préalable, il y aura une erreur systématique résultant de l’erreur d’étalonnage (par exemple, si un poids réel de 0 se lit comme 5 grammes, 10 grammes se liront comme suit: 15 et 15 grammes se liront comme 20).
Autres différences entre les erreurs systématiques et aléatoires
La principale différence entre les erreurs systématiques et les erreurs aléatoires est que les erreurs aléatoires entraînent des fluctuations autour de la valeur réelle en raison de la difficulté à prendre des mesures, alors que les erreurs systématiques entraînent des écarts prévisibles et cohérents par rapport à la valeur réelle en raison de problèmes d'étalonnage de votre équipement. Cela conduit à deux différences supplémentaires qui méritent d'être notées.
Les erreurs aléatoires sont essentiellement inévitables, alors que les erreurs systématiques ne le sont pas. Les scientifiques ne peuvent pas prendre des mesures parfaites, peu importe leurs compétences. Si la quantité que vous mesurez varie d’un moment à l’autre, vous ne pouvez pas l’arrêter de changer pendant que vous prenez la mesure, et quelle que soit la précision de votre balance, sa lecture précise pose tout de même un défi. La bonne nouvelle est que répéter votre mesure plusieurs fois et prendre la moyenne minimise efficacement ce problème.
Les erreurs systématiques peuvent être difficiles à repérer. En effet, tout ce que vous mesurez sera erroné du même montant (ou d'un montant similaire) et vous risquez de ne pas vous rendre compte qu'il existe un problème. Cependant, contrairement aux erreurs aléatoires, elles peuvent souvent être totalement évitées. Calibrez votre équipement correctement avant de l'utiliser, et les erreurs systématiques seront beaucoup moins probables.