ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЧНОСТИ И НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 006.91

Эрдниева Г.Е. студент 4 курса факультет инженерно-технологический

Горяев Ч.А. студент 4 курса факультет инженерно-технологический

Даваев Б.В. студент магистрант 1 курса факультет инженерно-технологический

Мучкаева Г. М., к.с.-х.н.

доцент

кафедра «Агроинженерия» Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова

Россия, г. Элиста ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЧНОСТИ И НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

ИЗМЕРЕНИЙ

Аннотация: Приводится методика определения точности и неопределенности измерений на примере обработки результатов многократных действительных значений, полученных при нахождении освещенности в помещении. Исследованы зависимости нахождения стандартной неопределенности по типам А и Б.

Ключевые слова: точность, правильность, неопределенность измерений, прецизионность, воспроизводимость, погрешность.

Erdneva G.E. female student

4 year, Faculty of Engineering and Technology

Goryaev Ch.A. student

4 year, Faculty of Engineering and Technology

Davaev B. V. student

1 year of master's degree, faculty of engineering and technology Muchkaeva G.M., Candidate of Agricultural Sciences Associate Professor of "Agroengineering" Kalmyk State University B.B. Gorodovikova

Russia, Elista

DETERMINATION OF ACCURACY AND UNCERTAINTY OF

MEASUREMENTS

Annotation: A technique for determining the accuracy and uncertainty of measurements is presented using the example ofprocessing the results of multiple real values obtained while finding the illumination in a room. Dependences of

finding the standard uncertainty on types A and B are investigated.

Keywords: accuracy, accuracy, measurement uncertainty, precision, reproducibility, error.

В ИСО 5725 для представления изображения точности метода измерений используются термины "прецизионность" и "правильность". Термин "прецизионность" описывает уровень близости действительных результатов измерений относительно друг друга, термин "правильность" -уровень близости математического ожидания действительных результатов измерений к значению, которое можно принять за истинное.

Условие прецизионности может наблюдаться в связи с тем, что измерения, произведенные по одинаковой методике, в равных условиях, показывают в наибольшем числе случаев не единые результаты. Такое событие можно объяснить наличием погрешностей случайного характера, которые могут проявить себя при любом измерении [1]. При обусловливании экспериментальных значений измерений необходимо учитывать непостоянство основных факторов: оператор; параметры среды, в которой производятся экспериментальные опыты; применяемое оборудование; временной интервал между опытами.

При воспроизводимости названные условия несут переменный характер и выполняют непосредственное воздействие на непостоянство итоговых значений испытаний, а при сходимости (повторяемости) -остаются на постоянном уровне [2]. То есть, повторяемость описывает минимальный уровень изменчивости действительных значений, а воспроизводимость - максимальный уровень. Другие факторы, которые могут возникнуть на промежуточном этапе между данными предельными условиями прецизионности осуществимы только тогда, когда некоторые из перечисленных факторов имеют возможность изменяться.

Судить о целесообразности и правильности подобранной методики измерений можно в опытах, когда есть возможность приблизиться к математическому ожиданию многократных измерений исследуемой величины. Под неопределенностью измерений подразумевают уровень значения измеряемой величины на неполной стадии и для количественной оценки степени неполноты применяют распределение вероятностей возможных значений этой величины.

Для определения неопределенности приведем пример, где при нахождении освещенности в служебном кабинете применяли прибор люксметр «еЛайтОЗ», характеризующийся пределами допускаемой относительной погрешности измерения освещенности ±8 %. При исследовании освещенности кабинета проводили многократные измерения, при которых получены следующие действительные значения: 386, 375, 367, 367, 368, 370 лк. Расчетным путем находили следующие показатели.

Математическое ожидание результатов многократных измерений освещенности находим по формуле:

Е = (1)

Е = 1 (386 + 375 + 367 + 367 + 368 + 370) = 372 лк.

Величину стандартной неопределенности по типу А для источников неопределенности случайного характера определим по зависимости:

(386 - 372)2 + (375 - 372)2 + (367 - 372)2 + (367 - 372)2 + (368 - 372)2 + (370 - 372)2

6(6 - 1)

3

= 3,03 лк или — • 100% = 0,8%

372

В случае неопределенности, несущей систематическую погрешность [2], определим величину стандартной неопределенности по типу Б:

^в(Е) = (3)

где +ДЕ - пределы допускаемой инструментальной погрешности.

В качестве значения освещенности используем математическое ожидание результатов многократных измерений освещенности, полученное по формуле 1, с учетом допускаемой относительной погрешности измерения освещенности ±8 %.

£/б(Е) = 372^0,08 = 17,2 лк или — • 100% = 4,6%.

БЧ у Уз 372

Находим величину суммарной стандартной неопределенности:

_= 7^42(£) + ^Б2(£) (4)

^(Е) = 73,032 + 17,22 = 17,46 лк или ^Т • 100% = 4,69%.

При уровне доверительной вероятности Р=0,95 принимаем коэффициент охвата к=2 и высчитываем величину неопределенности измерений расширенного характера:

^(Я) = (5)

^(Я) = 2 • 17,46 = 34,9 лк или 9,38%.

Таким образом, размер неопределенности измерений расширенного характера прибором люксметр «еЛайтОЗ» находится на уровне 9,38%. Отсутствует конкретное соответствие между погрешностями случайного характера и неопределенностями, расчитанными по типу А, а также постоянными погрешностями неисключенного характера и неопределенностями, определенными по типу В. Распределение на структурные составляющие погрешностей систематического и случайного типов объясняется причиной их возникновения и мерой проявления в ходе опыта, а распределение на неопределенности, вычисляемые по типу А и В -применяемой методикой их вычисления. То есть, владея способами оценки погрешностей, можно научиться определять качественную характеристику действительных размеров, приобретенных в опытах, в терминах и показателях неопределенности, потому что исходная теория, методика

расчетов и правила оценивания результирующей погрешности и неопределенности относительно близки.

Использованные источники:

1. Мучкаева Г.М. Исследование методов повышения точности измерений при наличии систематических погрешностей / Г.М. Мучкаева // Научно-технический вестник Поволжья. - 2017. - №6. - С. 152-154.

2. Мучкаева Г.М. Совершенствование методов повышения точности измерений при наличии случайных погрешностей / Г.М. Мучкаева // Научно-технический вестник Поволжья. - 2017. - №2. - С. 50-52.

УДК 004.891

Эрькина О.В. студент 3 курса

факультет «Информационные системы и технологии»

Пальмов С.В., к.т.н.

доцент

кафедра «Информационные системы и технологии»

ФГБОУ ВО ПГУТИ Россия, г. Самара

ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ: СТРУКТУРА, ВОЗМОЖНОСТИ, КЛАССИФИКАЦИЯ

Аннотация: В статье рассмотрено понятие экспертных систем. Описана их типичная структура. Перечислены этапы разработки, достоинства и недостатки, а также области применения.

Ключевые слова: экспертная система, эксперты, знания.

Erkina O. V. 3rd year student

Faculty of "Information systems and technologies" Volga State University of Telecommunications and Informatics

Russia, Samara Palmov S.V. Ph.D. of Engineering Sciences associate professor of the department "Information systems and technologies" Volga State University of Telecommunications and Informatics

Russia, Samara

EXPERT SYSTEMS: STRUCTURE, OPPORTUNITIES, CLASSIFICATION

Abstract: The article discusses the concept of expert systems. Their typical structure is described. The stages of development, advantages and disadvantages, as well as areas of application are listed.

Keywords: expert system, experts, knowledge.