Как получить информацию, необходимую для формирования интервала до того, как она будет занесена в техническую документацию на измерительный прибор?Отметим, что в этом примере речь шла об измерении, получившего название «однократное». При выполнении измерений необходимо знать, с каким объектом измерений мы имеем дело. Очень часто модель объекта принимается «по умолчанию». Так, имея дело с дверным проемом, мы полагаем, что речь идет о прямоугольнике. Это может быть верно, пока не будет достигнут уровень точности, при котором эта модель теряет смысл.
ПРИМЕР (приведен Дж. Тейлором в своей книге “Введение в теорию ошибок”).
Проведя измерения “на глаз”, он может определить, что высота проема находится в пределах от 205 см до 215 см.
Используя лазерный интерферометр можно сократить интервал до долей микрометра, но определить высоту проема ТОЧНО ПО ПРЕЖНЕМУ ОКАЖЕТСЯ НЕВОЗМОЖНО. Выясниться, что высота проема меняется в различных точках дверного проема, высота зависит от температуры, слоя пыли, само понятие плоскость исчезает. Это значит, что такой величины, как высота дверного проема (как она понималась в начале эксперимента) нет.
Это проблема порогового несоответствия – модель объекта и измерительная задача должны находиться в определенном соответствии. Обеспечение этого соответствия составляет одну из задач метрологической деятельности. ПРИМЕР (приведен Д.Ф, Тартаковским в работе «Измерительная информация в системе доказательств»).
Измерениями, проведенными в рамках судебно‑медицинской экспертизы (СМЭ), установлено, что содержание алкоголя в крови потерпевшего составляет 2,9о/оо (о/оо – промилле – тысячная доля). При этом в экспертном заключении оценка точности результата измерений не была указана экспертом. По данным этого измерения суду необходимо определить степень опьянения потерпевшего. В руководстве по СМЭ приведены следующие справочные данные о степени опьянения человека в зависимости от содержания алкоголя в крови: 1,5‑2,5 о/оо – опьянение средней тяжести, 2,5 – 3,0 о/оо – сильное опьянение, 3,0 – 5,0 о/оо – тяжелое отравление. Ориентируясь на результат измерения 2,9 о/оо, можно было бы сделать вывод, что в момент взятия пробы крови на анализ потерпевший находился в состоянии сильного опьянения. Вывод однозначен, но он получен на основании измерения, не заслуживающего доверия, поскольку не оценена его точность. Допустим, что согласно технической документации, возможны отклонения ±20% от полученного результата, т.е. истинное значение измеряемой величины находится в интервале от 2,32о/оо до 3,48о/оо (что часто соответствует истине). Согласно справочным данным 2,32о/оо соответствует опьянению средней тяжести, а содержание алкоголя 3,48о/оо попадает в интервал, соответствующий тяжелому отравлению. Таким образом, возможны все три вывода о состоянии потерпевшего. Каждый из выводов основан на результате измерения с учетом оценки его точности и может быть признан правильным с некоторой вероятностью. Как видим, анализ ситуации с учетом неопределенности результата измерения порождает серьезные сомнения в правильности первоначального вывода и в данном случае требуется дополнительная, более точная количественная оценка. Отсюда следует вывод: При выполнении измерений необходимо осуществлять выбор средств измерений и методов измерений для обеспечения того уровня точности, при котором возможно решение задач последующего контроля или экспертизы.
ПРИМЕР. Известен рассказ о том, как Архимед сумел определить, сделана ли корона царя Гиерона из чистого золота, или была фальсифицирована серебром, добавленным в нее ювелиром. Опираясь на эту историю Дж. Тейлор в своей книге “Введение в теорию ошибок” привел следующую задачу с вариантами ее решения. Дано: Плотность золота ‑ rзолото = 15,5 г/см3 Плотность сплава ‑ rсплав = 13,8 г/см3 Необходимо определить: корона сделана из золота, или только позолочена, а сделана из предполагаемого сплава. Работали два эксперта: эксперт А и эксперт В. Результаты приведены в таблице 1 Таблица 1
|
Плотнику для того, чтобы установить дверь, необходимо измерить высоту дверного проема.
Применяя рулетку, он может получить результат – от 211,2 см до 211,3 см. Применяя более точную рулетку, улучшив условия измерений, можно сократить интервал до долей миллиметра.
