?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Пред.пост

4. Как измерялось

Результаты исследования образцов одежды на радиацию представлены в материалах физико-технической экспертизы (ФТЭ), Табл. 2. Проводивший исследование главный радиолог г.Свердловска тов.Левашов в бытность студентом получил бы за такую лабораторку однозначный банан.

Не бывает точной скорости счета 96, 384, 300 и т.д., потому что сам по себе процесс распада имеет статистический характер (распределение Пуассона). Может быть 96 плюс/минус половина доверительного интервала с доверительной вероятностью столько-то. Это не только правило приличия, это требование ГОСТ Р 8.563-96 "Методики выполнения измерений" от 01.07.1997 и ГОСТ 8.207-76 "Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений" от 01.01.1977, переиздан в апреле 2006 г. Думаю, что в 1959 г. действовал аналогичный документ. Плохо, что эксперт его не придерживался. То, что он написал в своем заключении - это, вообще говоря, лажа.

Обработка результатов любых измерений предполагает учет погрешностей. Погрешности обуславливаются неточностью средств измерений, несовершенством принципа действия прибора или метода, положенного в основу его работы, а также субъективными факторами, например, внимательностью оператора. Для определения каждого результата проводят серию измерений. В выборке из n результатов рассчитывают выборочное среднее m (среднее арифметическое), а воспроизводимость результатов характеризуется рассеянием измерений относительно среднего. Она вычисляется как дисперсия и(или) среднее квадратическое отклонение (СКО) выборки. Понятно, что абсолютная истина недостижима, но хотелось бы, по крайней мере, понимать, насколько близка полученая оценка к истинному значению измеряемой величины. Для этого рассчитываются границы доверительного интервала, внутри которого с заранее заданной доверительной вероятностью (надежностью) может находиться истинное значение. В большинстве ситуаций случайные ошибки подчиняются нормальному закону распределения (плотность вероятности = гауссовский колокол, вероятность = функция Лапласа). Для него действует правило трех сигм - 99.7% результатов сосредоточено внутри интервала |m - x| < 3 * СКО. Результат, возникающий с вероятностью < 0.03, можно считать грубой ошибкой или промахом, поэтому гауссовы хвосты, как правило, отбрасываются. Промахи, или грубые погрешности – это ошибочные измерения, возникающие в результате небрежности при отсчете по прибору, неразборчивой фиксации показаний или нарушении условий, в которых должен проводиться эксперимент. Такие ошибочные данные не следует принимать во внимание или выполнить повторные (контрольные) измерения.

Распределением Гаусса можно пользоваться, если число замеров достаточно велико (>50). Как раз в год, когда физик Гейгер изобрел свой счетчик, химик Госсет, писавший под псевдонимом Стьюдент, придумал, как это сделать при малом числе измерений (< 10). Распределение Стьюдента – это закон распределения ошибок Гаусса. Предположим, было проведено 5 прямых равноточных замеров общего счета для коричневого свитера №4, результаты которых составили x = 406, 307, 340, 640, 449 имп/мин. Находим их среднее: m = 428.4. Обращает на себя внимание показание 640 как дальше всех от него отстоящее. Без него среднее значение m = 375.5 и СКО = sqrt ( sum(dx^2) / (n-1)) = stdevp = 30.8. Умножаем СКО на коэффициент Стьюдента t для заданного числа измерений и доверительной вероятности. Значение коэффициента можно взять из справочника или из Excel: TINV(0.003, 4) = 6.435, где первый аргумент - значимость = 1 - доверительная вероятность, второй аргумент - кол-во степеней свободы = число замеров - 1. Имеем |m - x_подозр| = abs(375.5 - 640) = 264.5 > t * СКО = 6.435 * 30.8 = 198.1. На основе критерия Романовского показание 640 является ошибкой эксперимента с доверительной вероятностью 99.7%, то есть 0.3% (значимость) - обратная вероятность, что мы выплескиваем ребенка.

Существует еще много критериев отбраковки грубых ошибок: Ирвина, Диксона, Смирнова-Колмогорова и т.д. Релевантность критерия зависит от вида распределения и мощности выборки. Как правило, используют несколько независимых критериев. Проверим дополнительно с помощью критерия Шовене. В нем участвуют все наблюдения, поэтому m, как раньше = 428.4, S = 111.4. Вычисляем квантиль Z по формуле (x_подозр - m) / S = (640 - 428.4) / 111.4 = 1.9. По таблице M-Z находим кол-во измерений M, начиная с которого отклонение Z не может считаться промахом. Для Z = 1.9 M = 9. В нашем примере кол-во замеров было N = 5, следовательно, протестированный отсчет является промахом. Исключаем его как несостоятельный.

Из оставшихся результатов вычисляем доверительный интервал по формуле t(1 - alpha, N - 1) * СКО / sqrt(N), где alpha - доверительная вероятность. В лабораторной практике употребительны значения alpha, равные 0.90, 0.95 или 0.99. Примем alpha = 0.95. Доверительный интервал = TINV(0.05, 3) * STDEVP(406, 307, 340, 449) / sqrt(4) = 88.2. Ответ: общий счет по исследованному образцу составляет 375.5 ± 88.2 имп/мин. Это означает, что истинное значение общего счета с вероятностью 95% лежит внутри данного интервала. Чтобы сузить границы доверительного интервала требуется увеличить выборку = провести больше замеров.

Примерно так должен был действовать эксперт Левашов, если бы он не прогуливал в детстве лабораторный практикум "Обработка результатов эксперимента". По-хорошему, здесь еще нужно выделить систематическую погрешность, а также посчитать погрешность косвенных измерений. Активность, которую мы видим в последней колонке Табл.2, равна 150 кв.см / площадь фрагмента ткани * коэффициент пересчета установки Б-2 * (общий счет - скорость фона), т.е. нужно учесть, как минимум, приборную погрешность и погрешность определения фона. Я бы еще для очистки совести проверил, что результаты измерения числа импульсов (скорости счета) укладываются в пуассоновское распределение. Ну да бог с ним, с хи квадрат.

По идее, в каждой строке Табл.2: земля от №1, пояс свитера от №1, нижняя часть шаровар от №1 и т.д. должна выполняться серия замеров (для вещей - как до, так и после промывки), иначе где гарантия того, что это релевантное значение, а не случайный выплеск. Можно было бы предположить, что эксперт их записывал где-нибудь на салфетке, а в таблицу сводил уже результирующие показатели, но почему он не указывал плюс/минус границы доверительного интервала и с какой вероятностью туда попадает истинное значение? Это азы обработки результатов эксперимента, и человека, который их не знает, надо отправлять срочно учиться, а не назначать главным радиологом Свердловска. В научных статьях, как правило, приводят доверительный интервал ±СКО, которому соответствует доверительная вероятность alpha = 0.68, но в любом случае нужно было указать, чему равняется СКО в результате эксперимента.

Складывается ощущение, что никакой серии замеров не проводилось. В первых трех строчках с одеждой эксперт указывал по два замера до и после промывки. Потом ему тупо надоело, и он решил не париться. В свинцовом домике четыре счетчика СТС-6, берем с них среднее и никакой серией не заморачиваемся. Не по правилам, зато быстро. И так 10 раз подряд (9 одежд). И так еще каждый померить, потом всех промыть 3 часа под проточной водой, потом снова померить. Тот еще гемор. Биологические образцы равномерно измельчить, высушить, поместить в фарфоровые тигли, обуглить на плитке, засунуть в муфельную печь, провести озоление при температуре 600-700 градусов, не допуская воспламенения, пока цвет золы не станет белый или светло-серый, отсыпать навеску 0.2 г для определения активности и прочей еботни, а на дворе май месяц. Листочки зеленеют, птички поют, гормон играет. Короче, особых оснований верить радиологической экспертизе у меня лично нет. Достаточно взглянуть на последнюю ячейку - активность загрязненного участка в пересчете на 150 кв.см. Нужно взять активность из соседней ячейки слева и умножить на 150 / площадь образца ткани = 4900 * 150 / 75 = 9800. Легко считается в уме. У эксперта получилось 9900. Интересно, это он на счетах считал, арифмометром или в столбег?

След.пост

Comments

( 9 comments — Leave a comment )
(Anonymous)
Jan. 22nd, 2012 08:13 pm (UTC)
Чувствуется крик души анально обиженного дятлофага. Такое читать всегда приятно.
Вас, любезный, попёрли с перевала1959, чай? Жаль, там такие нужны. На фоне тамошних завсегдатаев, мастеров "зимней ночёвки", вы - Герой Реала.
Кстати, свитерок-то КолеватоГО (19-й раз! ну, мне можно, вы в курсе) получается даже по вашей ариХметеке того... черезчур... Принимая во внимание, что до этого он уже от 6 до 14 дней пролежал в воде. Промылся, так сказать.
Впрочем, понимаю, что наступаю на больную мозоль, а посему скромно удаляюсь. Привет разоблачителям Ракитина!
Ракитин. Просто Ракитин.
rakhitin
Apr. 7th, 2012 04:55 am (UTC)
Это самозванец и провокатор. Настоящий Рахитин - это я!

Только я умею рассказывать про американских диверсантов и стратосферные бомбардировщики, что пока вы будете осмысливать прочитанное, выяснится, что это американские диверсанты выпрыгнули из стратосферного бомбардировщика, замочили дятловцев (включая Колеватого), запрыгнули обратно и улетели.

А что? Американские диверсанты были? Были. Стратосферные бомбардировщики были? Были. Значит, это они замочили дятловцев. Все сходится.
У моей версии единственный недостаток, что их никаких следов на перевале не найдено. Но это как посмотреть. По моему, как раз говорит о высоком проффесионализме американских диверсантов и меня как аффтора.
sobercroc
Feb. 5th, 2012 03:26 pm (UTC)
Какой ты, в жопу, Ракитин? Гавно ты, а не Ракитин. Ты журнашлюха с ТАУ, которая сейчас засирает всем мозги добычей урана, кислотным дождем и подземным ядерным взрывом. Раньше ты была Лореляйн, потом Фиолетта, а сейчас хуяришь под ником Galka. С pereval1959 тебя с позором выпиздили, с зануды тоже, с космонавтики тем более. Иди до кучи отсюда на хуй тоже.
goodsmith
Feb. 7th, 2012 12:48 am (UTC)
Блин... я лошара... какая интересная у людей жизнь :))) Труд титанический, респект без подколок :)

Если серьезно, то либо ваша версия, либо Буяновская, либо обе вместе :)
a_komanev
Feb. 23rd, 2012 08:43 am (UTC)
Прочь грязные руки от чистых незамутненных Galkиных идей!
yaakovtooth
Feb. 11th, 2012 11:15 pm (UTC)
Бротюнь, тебе как можно приватне вопрос задать?

Чиркни в yaakov.tooth@ya.ru пазязя.
sobercroc
Mar. 1st, 2012 05:45 am (UTC)
Братютюсечка, не могу. Будь моя воля, чирканул бы не вопрос. Веришь нет? Я те на чем угодно поклясться готов. Вот дай мне сто баксов, я на них поклянусь. Лучше двести, потому что на сто что за клятва будет. Даже несерьезно. Правильно? Ладно, уговорил. Давай двести, только евро. Я поклянусь не вопрос. Гадом буду, больше в этот ебучий ебург ни ногой. Конференция по дятловцам, ага. Симпозиум алконавтов и опохментологов. Три недели непрерывных возлияний уронили самооценку ниже плинтуса, зато офигенно увеличили печень. Братанг, дай мне еще сто евро на поправку печени. Хотя нет, двести. Рази ж за сто ее поправишь, такую здоровую. Я вот тока ща вернулся, у меня ни копейки денег не осталось, даже интернет отключили за неуплату. Суки бля. Хуже дятловедов. У нас в Орехово-Хуево знаешь, какой дорогой интернет. Слышь, братюнь, дай мне еще сто евро на интернет. Лучше двести, потому что на сто какая скорость? Сам понимаешь.
yaakovtooth
Mar. 1st, 2012 06:10 am (UTC)
Вот ты меня, родной, прямо по живому режешь, токо, ткзыть, хотел тебя позвать на приватную пьянку в лесах близ Ревды, как ты открестился, шош ты так, вроде бы сильный головою мужик, а тут на тебе, хуяк, денег дай но не поеду никуда и ни за что за печень зассал как так может быть не может не верю. Ты сурковская пропаганда!
sobercroc
Mar. 11th, 2012 07:59 am (UTC)
Братюнь, вот ненада пиздеть чего-чего а пиздежа у нас хватает. Любую кнопку включить - оттуда хотел, не сумел, джедаи вперед, ситхи не пройдут, все на выборы, тыкзыть, тык дык, тык дык. Скажи прямо - деньгами помочь родному брату жаба задушила. Какие-то сраные 600 евро зажилил - брат, называется :(

Ладно, давай пиццот, сто будешь должен.

( 9 comments — Leave a comment )