Rome University, La Sapienza
Chemistry Department
Rome, Italy, Europe
Dr. Giovanni Visco
concetto di misura e sua qualita', parametri, problematiche
gennaio 2003
Corso di Laurea in: Scienze Applicate ai Beni Culturali ed alla Diagnostica per la loro Conservazione
Corso di laurea in: Chimica Ambientale
previous slide, 13 all lessons, these slides index next slide, 15

Errore [error]

Definizioni

  Scostamento fra il dato che si sta esaminando e il suo valore "atteso".

  Tra i tipi di errore si distinguono almeno i seguenti:

  1. quelli casuali [random error], sono di solito piccoli, numerosi e poiche' variano casualmente di segno e di dimensione si annullano nella media
  2. costanti [bias error], sono di segno sempre uguale e sempre della stessa dimensione, spesso dovuti ad un errata taratura e/o scarsa conoscenza della misura stessa
  3. quelli sistematici [systematic error], sempre uguali in direzione ma variabili come dimensione, difficili da individuare ed eliminare
  4. periodici [cyclic error], variano spesso ciclicamente in direzione e segno, si possono analizzare con tecniche sofisticate di campionamento e limitarne l'effetto
  5. gli abbagli [accidental error], errata applicazione dei metodi di misura, mancata conoscenza del fenomeno, eccessiva fiducia nello strumento-metodo, errori nel calcolo, nella trascrizione, nel software, difficili da individuare dallo stesso operatore. Spesso questi errori sono anche chiamati svarioni.

  Questi sono solo i piu' comuni, NON pensate che siano gli unici. Per un sensore potremmo citare: fatigue error, memory error, hysteresis error, etc..

  Se volete qualche notizia in piu' su Precision, Trueness, Accuracy, Errors, leggete da pag.2 a pag.7 questo documento della Mettler (.pdf 2.1MB).

birds_linea_C

  In una indagine statistica, tra le fonti di errore si annoverano: il campionamento, la rilevazione dei dati, la codifica, la registrazione, l'imposizione automatica di codici, l'approssimazione numerica, l'allontanamento dalla rappresentativita', la generalizzazione, la presentazione.

birds_linea_L
Selettivita' [selectivity]

  Studiando l'errore bisogna parlare per forza di selettivita'. Possiamo definire come selettivita' la capacita' di discriminare, per uno strumento di misura, il segnale prodotto dall'analita da quello di tutti gli altri componenti della matrice.

  Il solito esempio: data una lega metallica antica ed in parte incognita la selettivita' di uno strumento-metodo-sensore ci permette di leggere il contenuto in piombo di questa lega anche se in essa sono presenti ferro, rame, stagno, zinco, alluminio, ecc. . Inoltre ci piacerebbe che se per ipotesi la concentrazione reale del piombo e' del 1.73% questo valore sia letto con accuratezza dallo strumento-metodo-sensore quando il ferro e' presente allo 0.7% oppure al 9%, quando nel contempo il rame sia al 10% oppure al 52%.

  Un esempio di selettivita' molto elevata e' l'elettrodo a vetro che riesce a discriminare la presenza di ioni H+ in presenza di molti altri ioni anche monovalenti come Na+, K+ ecc.. Con qualche soluzione a titolo noto di K+ e di H3O+ soli o in miscela si potrebbe calcolare il coefficente di selettivita' di questo elettrodo verso il K+.

  Esistono strumenti-metodi-sensori che sono all'esatto opposto della selettivita', cioe' leggono parametri globali e vengono usati come "alarm test" o come indicatori di qualita'.

birds_linea_R
Propagazione degli errori

  E' ben diverso misurare una singola grandezza fisica (la lunghezza) oppure utilizzare varie grandezze fisiche per determinare attraverso una formula un parametro.

  Per esempio per determinare la semplice densita' di un solido devo misurarne il peso (con il suo errore) e devo misurarne il volume (con vari errori dovuti alle formule del volume) ottenendo un complesso di errori che bisogna saper gestire bene.

  Se avremo tempo ne parleremo a lezione, se no ... comunque le slide di questo link fanno parte del programma dell'insegnamento, queste pagine sulla propagazione degli errori di una dispensa dell'Universita' di Bologna.

  E' fortemente consigliata la lettura della serie di slide sulla misura prodotta dall'Universita' di Bologna. Vi sono riportati tutti i concetti qui espressi anche piu' approfonditi. In queste pero' c'e' qualche errore nel testo!

previous slide, 13 all lessons, these slides index next slide, 15