【IBDP】Random errorとSystematic errorの違いとは？IBDP高得点者が丁寧に解説
こんにちは、ぼんち揚です。
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・AccuracyとPrecisionの違いを知りたい！
・Random errorとSystematic errorの違いを知りたい！
・ReliabilityとValidityの定義が分からない！
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こんな悩みを解決できる記事を用意しました。この記事を読めば、誰でもScienceのInternal Assessment（以下IA）やExtended Essay（以下EE）で必要なRandom errorとSystematic errorに関わる基本的な知識を身につけられるはずです。
なぜなら、実際に私もこの知識を活用して、PhysicsのEEで最高評価のAを獲得したからです。
Precisionとは？
Precisionとは、「それぞれのデータの差がどれだけあるかを示す尺度」です。
それぞれのデータの差が小さければHigh precisionとなり、大きければLow precisionとなります。
Accuracyとは？
Accuracyとは、「データが真の値にどれだけ近い値であるかを示す尺度」です。より簡単に言えば、予測された値と実際の値の差です。
この差が、小さければHigh accuracyとなり、大きければLow accuracyとなります。
この表から分かるように、PrecisionとAccuracyは独立した別々のコンセプトです。
そのため、データは、High precision＆Low accuracyだったり、Low precision＆High accuracyだったりすることもあります。
Random errorとは？
Random errorとは、データのPrecisionに影響をあたえるErrorのことです。
そして、Random errorは、実験を繰り返すことで小さくすることができます。
例えば、Random errorの要因として、フラスコで液体の体積を測っているときの目盛りを見る角度の微妙な違いが挙げられます。
IAやEEの実験は、最低３回、最高５回を目安にやるべきです。
３回の実験のデータがHigh precisionだったら、３回で十分だと思います。しかし、データがLow precisionだったらもう１、２回繰り返すべきでしょう。
ただ、時間の制限からも６回以上はわざわざやる必要はありません。６回以上データを集めることに時間を使うよりも本文の内容の向上を目指しましょう！
Systematic errorとは？
Systematic errorとは、データのAccuracyに影響をあたえるerrorです。
Systematic errorの主な原因として、実験器具の誤った使い方や、不完全な実験準備が挙げられます。
具体的には、アナログのはかりの目盛りが1g分ずれていたら、それは、systematic errorの要因であると言えます。
Reliabilityとは？
Reliabilityは、グラフのRelationshipを説明するときに使う単語です。以下の２つのことだけ覚えてください。
- Data: High precision=>Relationship: High reliability
- Data: Low precision=>Relationship: Low reliability
これらのことから分かるように、RelaibilityとPrecisionは対応したコンセプトです。
Validityとは？
Validityは、Reliabilityと同じようにグラフのReltationshipを説明するときに使う単語です。以下の２つのことだけ覚えてください。
- Data: High validity=>Relationship: High accuracy
- Data: Low validity=>Relationship: Low accuracy
これらのことから分かるように、ValidityとAccuracyは対応したコンセプトです。
ポイント
データについて言及するときは、PrecisionとAccuracyを、グラフのRelationshipについて言及するときには、ReliabilityとValidityを使おう！
これらの単語を使い分けることで、繰り返し同じ単語を使わないですむので、読みやすい文章が書けると思います。
ここまで、閲覧いただきありがとうございます。もし、興味があったら他の記事も見てみてください。
ぼんち揚
