Rappelons maintenant que si une erreur systématique est un problème dans le processus de mesure qui se produit pour chaque mesure effectuée, une erreur aléatoire est une erreur qui se produit de manière imprévisible. Et elle a généralement comme source des facteurs inconnus.
Définition (Erreur aléatoire)
Lors de mesurages répétés, une erreur est dite aléatoire si elle varie de façon imprévisible. Dans ce cas les différents résultats de mesures se répartissent de façon aléatoire autour d'une valeur moyenne.
Une erreur est systématique lorsqu'elle contribue à toujours surévaluer (ou toujours sous-évaluer) la valeur réelle. Il s'agit d'une déviation, par rapport à la valeur la plus précise pouvant être mesurée.
Lorsque l'on procède à une unique mesure on ne peut plus estimer l'incertitude-type de façon statistique. On procède alors de la manière suivante. On détermine la plage d'erreur Δ=xmax−xmin Δ = x m a x − x m i n dans laquelle il est raisonnable de penser que se trouve la valeur vraie.
On distingue différentes sortes d'erreurs dont toute mesure peut être affectée: les erreurs systématiques, les erreurs accidentelles et la dispersion statistique.
Ainsi, une erreur et une incertitude diffèrent, en ce sens que l'erreur est la représentation de la différence entre une valeur mesurée d'une grandeur et une valeur de référence, et que l'incertitude évalue quantitativement la qualité d'un résultat de mesure, par un écart type.
Pour calculer l'incertitude lors d'une multiplication ou d'une division, il faut diviser par deux la différence entre la valeur maximale et la valeur minimale pouvant être obtenue par les incertitudes.
L'incertitude relative ∆x/x représente l'importance de l'erreur par rapport à la grandeur mesurée. L'incertitude relative n'a pas d'unités et s'exprime en général en % (100∆x/x).
Exemple : si on mesure une longueur de 15,5 cm avec une incertitude de ± 0,25 cm, alors lexp= 15,5 cm et U(l)= 0,3 cm. La longueur mesurée est alors exprimée sous la forme l= 15,5 ± 0,3 cm.
Au final, les erreurs commises lors d'une mesure ont trois origines : l'instrument, l'expérimentateur et les conditions d'expérimentation. Ces erreurs sont de deux sortes : les erreurs aléatoires qui interviennent à chaque mesure et dont le sens par rapport à la valeur vraie est imprévisible.
Pour rendre compte du degré d'approximation auquel nous travaillerons, nous devrons estimer les erreurs commises dans les diverses mesures et nous devrons calculer leurs conséquences dans les résultats obtenus. C'est le but du calcul d'erreur ou calcul d'incertitude.
L'incertitude-type donne un regard critique sur une série de mesures. On définit avec elle des conventions d'écriture, elle permet d'établir un intervalle de confiance. L'écart relatif permet de comparer le résultat de la mesure obtenu à une valeur attendue.
Soustrayez la valeur réelle à la valeur mesurée.
Étant donné que l'erreur absolue est forcément positive, vous devez prendre la valeur absolue de cette différence et ignorer tout signe négatif X Source de recherche . Vous obtenez ainsi l'erreur absolue. . L'erreur absolue est donc de 2 mètres.
L'erreur absolue, notée δX, est l'écart qui existe entre la valeur mesurée et sa valeur théorique exacte exprimée avec la même unité. L'erreur relative est le quotient de l'erreur absolue à la valeur exacte. Ω ± % = ( . ± . )
L'incertitude relative permet de comparer la précision de différentes mesures. La mesure la plus précise est celle dont l'incertitude relative est la plus faible. Lorsqu'on exprime une mesure directe ou le résultat d'un calcul, l'incertitude absolue associée au résultat est exprimée avec un seul chiffre significatif.
Lors d'expériences, un écart relatif est une valeur calculée qui permet de déterminer si le produit ciblé par l'expérimentation respecte son cahier des charges ou non. Plus l'écart relatif est petit, plus la grandeur mesurée est satisfaisante car elle est proche de la grandeur de référence attendue.
L'incertitude absolue (ΔA) d'une somme ou d'une différence est égale à la somme des incertitudes absolues (ΔB + ΔC + …) : si A = B + C ou A = B - C, alors ΔA = ΔB + ΔC.
La formule pour quantifier la précision binaire est : Exactitude = (TP + TN) / (TP + TN + FP + FN)
Le résultat doit être présenté sous la forme : G = Gme ± ∆G. L'incertitude est souvent difficile à évaluer ; elle ne sera jamais connue avec plus de 2 chiffres significatifs. Les chiffres indiqués pour la valeur de Gme doivent être cohérents avec l'estimation de ∆G. Par exemple : L = 23,4 ± 2,5 cm est correct.
L'effet de la composante systématique de l'erreur peut être réduit par une correction, sans intervenir sur le système de mesurage ; dans l'exemple précédent, une correction de –2,9 μm (égale à l'erreur systématique changée de signe) sur les valeurs mesurées rapproche l'ensemble des résultats de la valeur vraie (les ...
L'erreur expérimentale est la différence entre la mesure et sa valeur acceptée. Il y a deux principaux types d'erreurs expérimentales : l'erreur systématique et l'erreur aléatoire.
ERREUR ACCIDENTELLE (ou FORTUITE) (l.f.) (AFNOR NF x 07001) Erreur qui varie d'une façon imprévisible en valeur absolue et en signe lorsqu'on effectue un grand nombre de mesurages de la même valeur d'une grandeur dans des conditions pratiquement identiques.