Genauigkeit vs. Präzision

Genauigkeit und Präzision werden im Zusammenhang mit der Messung verwendet. Genauigkeit bezieht sich auf den Grad der Konformität und Korrektheit von etwas im Vergleich zu einem wahren oder absoluten Wert, während sich Präzision auf einen Zustand strenger Genauigkeit bezieht - wie konsequent etwas streng genau ist.

Mit anderen Worten, die Genauigkeit eines Experiments, Objekts oder Werts ist ein Maß für die Zuverlässigkeit und Konsistenz. Die Genauigkeit eines Experiments, Objekts oder Werts ist ein Maß dafür, wie genau die Ergebnisse mit dem wahren oder akzeptierten Wert übereinstimmen.

Sowohl Genauigkeit als auch Präzision sind Begriffe, die in den Bereichen Wissenschaft, Technik und Statistik verwendet werden.

Vergleichstabelle

Vergleichstabelle Genauigkeit versus Präzision
Richtigkeit Präzision
DefinitionDer Grad der Übereinstimmung und Korrektheit von etwas im Vergleich zu einem wahren oder absoluten Wert.Ein Zustand strenger Genauigkeit - wie oft ist etwas genau.
MessungenEinzelfaktor oder MessungEs sind mehrere Messungen oder Faktoren erforderlich
BeziehungGelegentlich kann etwas als Zufall zutreffen. Damit etwas konsistent und zuverlässig genau ist, muss es auch präzise sein.Die Ergebnisse können präzise sein, ohne genau zu sein. Alternativ können die Ergebnisse präzise UND genau sein.
VerwendetPhysik, Chemie, Ingenieurwesen, Statistik und so weiter.Physik, Chemie, Ingenieurwesen, Statistik und so weiter.

Genauigkeit und Präzision definieren

In seiner Rezension von Simon Winchesters The Perfectionists: Wie Präzisionsingenieure die moderne Welt schufen, schreibt James Gleick für die New York Review of Books

... Präzision beinhaltet ein Ideal der Akribie und Beständigkeit, während Genauigkeit die Wahrheit der realen Welt impliziert. Wenn ein Scharfschütze auf ein Ziel schießt und die Kugeln dicht beieinander treffen - gruppiert statt ausgebreitet -, ist das präzises Schießen. Aber die Schüsse sind nur dann genau, wenn sie ins Schwarze treffen. Eine Uhr ist präzise, ​​wenn sie die Sekunden genau und unveränderlich markiert, kann aber dennoch ungenau sein, wenn sie die falsche Zeit anzeigt.

Beispiele

Eine Messung kann genau, aber nicht präzise, ​​präzise, ​​aber nicht genau oder keines oder beides sein.

Ein Beispiel für schlechte Präzision mit guter Genauigkeit könnte ein Laborkühlschrank sein, der eine konstante Temperatur von 38, 0 ° F hält. Ein Temperatursensor wird 10 Mal im Kühlschrank getestet. Die Temperaturen aus dem Test ergeben die Temperaturen von: 37, 8, 38, 3, 38, 1, 38, 0, 37, 6, 38, 2, 38, 0, 38, 0, 37, 4, 38, 3. Diese Verteilung zeigt keine beeindruckende Tendenz zu einem bestimmten Wert (mangelnde Genauigkeit), aber jeder Wert kommt der tatsächlichen Temperatur nahe (hohe Genauigkeit).

Ein weiteres Beispiel ist der Antikythera-Mechanismus, ein antiker griechischer Analogcomputer, mit dem astronomische Positionen und Finsternisse vorhergesagt wurden. Es hatte 37 Zahnräder und konnte den Bewegungen des Mondes folgen, einschließlich der unregelmäßigen Umlaufbahn des Mondes, wo die Geschwindigkeit des Mondes in seinem Perigäum höher ist als in seinem Apogäum. Das Gerät war ziemlich präzise, ​​aber nicht sehr genau.

Zielvergleich

Genauigkeit ist der Grad der Korrektheit, während Präzision ist, wie streng diese Korrektheit ist (oder nicht) - wie reproduzierbar die Ergebnisse sind. Betrachten Sie in diesem Beispiel die Ergebnisse einer Zielübungsrunde.

Pfeile werden auf ein Ziel abgefeuert und Messungen werden in Bezug auf das Bullauge in der Mitte des Ziels durchgeführt. Die Genauigkeit beschreibt, wie nah die Pfeile am Bullauge sind. Je näher ein Pfeil am Bullauge ist, desto genauer ist der Schuss.

Wie genau die Schüsse sind, hängt davon ab, wie oft die Pfeile nebeneinander auf dem Ziel landen. Wenn alle oder die meisten Pfeile eng zusammen gruppiert sind, können die abgefeuerten Schüsse als präzise angesehen werden, da sie alle in der Nähe derselben Stelle gelandet sind, wenn nicht unbedingt in der Nähe des Volltreffers. Auf diese Weise können Ergebnisse Präzision anzeigen, aber nicht unbedingt Genauigkeit. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass es nicht möglich ist, ohne Präzision zuverlässig Genauigkeit zu erreichen.

Das Ziel links zeigt weder Genauigkeit noch Präzision an, während das Ziel in der Mitte eine gewisse Präzision, aber eine geringe Genauigkeit anzeigt. Schließlich zeigt das dritte Ziel rechts sowohl Genauigkeit als auch Präzision.

Ein weiteres Bild zeigt den Unterschied zwischen Genauigkeit und Präzision anhand der Metapher für das Zielschießen. (a) ist weder genau noch präzise, ​​da die Schüsse nicht in der Nähe des Volltreffers, sondern überall sind. (b) ist sowohl genau als auch präzise. (c) ist präzise, ​​weil die Schüsse gruppiert sind, aber nicht genau, weil sie nicht nahe am Ziel sind.

Anzahl der Messungen

Die Genauigkeit kann durch wiederholte Messungen und Durchschnittswerte verbessert werden. (Dies setzt voraus, dass Fehler in gleichem Maße zufällig über und unter dem wahren Wert liegen). Daher kann ein Experiment mit geringer Genauigkeit genaue Werte liefern, wenn geeignete Statiken angewendet werden.

Umgekehrt kann die Präzision nicht durch wiederholte Messungen verbessert werden, aber es ist unmöglich, die Präzision ohne experimentelle Wiederholungen zu quantifizieren.

Die Gefahr bei der Auswertung eines Experiments besteht darin, dass einige Fehler nicht zufällig sind. In diesem Fall könnte ein Experiment zu ungenauen Ergebnissen führen, die jedoch sehr genau sind.

Qualität

Während eine genaue Messung in hohem Maße von der Qualität eines Instruments spricht, spiegelt eine genaue Ablesung die Qualität nicht wider. Die Genauigkeit ist eine Übereinstimmung eines gemessenen Wertes mit einem erwarteten Wert. Zum Beispiel ist eine angehaltene Uhr zweimal am Tag genau, aber nicht genau - dh sie kann die Zeit den ganzen Tag über konsistent und genau halten. Bei einer Uhr ist es sehr wichtig, wie genau sie die Zeit misst und die Qualität bestimmt.

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