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Korrelierte Messungen

Häufig ergibt die Analyse von Messungen eine Sammlung von Werten, deren Unsicherheiten korreliert sind. Bei der Verwendung dieser Werte in weiteren Berechnungen müssen deren Korrelationen berücksichtigt werden.

Im Folgenden wird das Beispiel H.3 des Dokuments Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement behandelt. Dieses Beispiel veranschaulicht den Prozess der linearen Kalibrierung eines Thermometers unter Verwendung einer Anpassung mit der Methode der kleinsten Quadrate

Nehmen Sie einige Paare her, wobei eine Temperaturdifferenz in Grad Celsius gegenüber und die Abweichung mit dem richtigen Ergebnis ist.

Berechnen Sie die beste lineare Anpassung.

Dies sind die Parameter der Anpassung und ihre geschätzten Unsicherheiten.

Dies sind die Kovarianz- und Korrelationsmatrizen der Anpassung. Sie können die Korrelation von ungleich Null zwischen den Werten sehen, ausgedrückt im nicht-diagonalen Element der Korrelationsmatrix, dessen Wert nicht Null ist.

Die Beziehung ist wie folgt:

Um den Wert der Temperaturdifferenz auf Grad Celsius zu extrapolieren, wäre es bei einer Schätzung der Unsicherheit falsch, eine dieser beiden Berechnungen auf der Grundlage unabhängiger Around-Objekte durchzuführen.

Diese zwei äquivalenten Berechnungen ignorieren die Korrelation zwischen den Unsicherheiten der Parameter der Anpassung. Um diese zu berücksichtigen, werden die Parameter durch einen VectorAround-Ausdruck beschrieben.

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