Diskussion:Messunsicherheit

Diese Diskussionsseite dient dazu, Verbesserungen am Artikel „Messunsicherheit“ zu besprechen. Persönliche Betrachtungen zum Thema gehören nicht hierher. Für allgemeine Wissensfragen gibt es die Auskunft.

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Ohne Betreff

Es scheint, dass der Unterschied zwischen Fehler und Messunsicherheit nicht verstanden wurde, obwohl der GUM dazu explizite Erklärungen abgibt: Das alte Fehlerkonzept (bis 1995) basiert auf dem wahren Wert, den wir mittels Messungen nur annähern, jedoch nie kennen werden. Der Fehler ist die Differenz zwischen diesem unbekannten wahren Wert und dem besten Wert den man aktuell ermitteln kann (vereinbarter wahrer Wert). Da wir den wahren Wert nicht kennen, den gibt es eben nicht und ausserdem es keine perfekten Messungen gibt sowie die Messmodelle immer unvollständig sind, kennen wir auch den Fehler nicht, er bleibt unbekannt. Hingegen kennen wir den vereinbarten wahren Wert (conventional true value) samt der zugehörigen Messunsicherheit, falls wir uns bemühen gut zu messen und alle Einflussfaktoren einzubeziehen. Wir sprechen von systematischen Einflüssen und zufälligen Einflüssen. Falls die systematischen Einflüsse bekannt und relevant sind, müssen sie korrigiert werden. Zu jeder Korrektur gehört selbst ein Unsicherheitsbeitrag. Der Fehler ist deshalb ein fiktives, veraltetes Konzept. Was wir heute haben und anwenden ist das Messunsicherheitskonzept gemäss ISO-GUM. Die Propagierung von Fehlerkonzepten muss deshalb als Fehler angesehen werden. So wie wir den Begriff Fehler aus dem Alltag kennen.

Was über Messunsicherheit bis heute in Wikipedia steht ist schlichtweg blamabel und teilweise völlig falsch. Herr Schwalbe soll sich noch einmal am Kopf kratzen und seine Kompetenz beweisen oder sagen, dass er selbst die Konzepte nie in der Praxis eingesetzt hat. Leider habe ich momentan keine Zeit, um einen ausführlichen Beitrag zu verfassen. Messunsicherheit "bottom up" heisst ein mathematisches Modell der Messgrösse entwerfen und alle Einflüsse auf das Messignal verstehen. Messunsicherheit "top down" basiert auf Interlaboratoriumsvergleichen. Ziel ist die Vergleichbarkeit von Messresultaten (Mess-Wert mit kombinierter oder erweiterter Mess-Unsicherheit). Dazu gibt es noch viel zu sagen. Verwandte Themen sind u.a. Kalibrierung, Validierung, Traceability. Beitrag von xiongmao, 19.März 2006, 03:15.

Lieber 84.74.84.132.- "Leider habe ich momentan keine Zeit, um einen ausführlichen Beitrag zu verfassen." Umso mehr freuen wir uns natürlich, dass Deine knappe Zeit reichte, die recht einprägsame Kritik zu formuklieren. --Hantipanti

Lieber Hantipanti: Sie sollten sich nicht nur freuen über einprägsame Kritik, sondern den GUM konsultieren und versuchen zu verstehen, was eine internationale Arbeitsgruppe zu diesem Thema nach langjähriger Diskussion allen die sich mit Messungen ernsthaft beschäftigen empfiehlt. Es ist absolut fundamental zu verstehen, was ein Fehler ist und was eine Unsicherheit ist. Wenn Sie hier im Zusammenhang mit Messunsicherheit von Fehlerrechnung sprechen, haben Sie den Unterschied zum klassischen Konzept noch nicht verstanden. Wirken Sie deshalb nicht als Brunnenvergifter sondern als Aufklärer. Den griechischen Philosophen war es wichtig, dass die Begriffe zuerst geklärt und verstanden sein müssen, sonst gibt es beliebige Konfusion. Hier ist sie schon präsent.

Die Frage lautet: Was ist der Unterschied zwischen Fehler und Unsicherheit ? Ist diese Frage richtig beantwortet, soll man sich bemühen das allgemeine Konzept der Messunsicherheit zu skizzieren, Beispiele zu geben und nicht vergessen, dass mathematische Statistik nur als Werkzeug dient und nicht die Hauptbeschäftigung bei der Ermittlung von Messunsicherheit ist. Mathematische Modelle für Messgrössen und das Verstehen von Messsignalen sind deshalb im Fokus. Einflussgrössen (zufällige und systematische) sind zu suchen und zu quantifizieren. Die Rechnung und der Umgang mit statistischen Werkzeugen steht nicht im Vordergrund, auch wenn es manchmal so aussieht.

Es ist deshalb müssig die bestehenden Einträge zur Messunsicherheit korrigieren. Der jetzige Ansatz ist grundsätzlich falsch. Reissen Sie die Bretterhütte ab, sonst pisst es noch manchem Besucher in die leere Hirnschale. Besser Sie lassen die Interessenten im Bushäuschen bei Musik ein bisschen warten und machen sich an die umfangreiche Aufgabe den Beitrag zu planen, sowie das Haus auf ein sicheres Fundament zu stellen. Vergessen Sie das Niveau des Fundaments nicht und lassen Sie Platz für die Kanalisation. Gruss von Konfuzius, 2006-03-24, 09:20.

Die bisherige Diskussion findet sich im Archiv.

Bitte alle neuen Beiträge mit "--~~~~" unterschreiben und Antworten mit ":" einrücken. --Schwalbe ^Disku 11:26, 2. Feb 2006 (CET)

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Letzter Beitrag aus dem Archiv zurückverschoben --Schwalbe ^Disku 11:30, 2. Feb 2006 (CET)

Ich verstehe nicht, was ein systematischer Fehler ist, dessen Vorzeichen bekannt und dessen Betrag unbekannt ist. Bitte ein Beispiel! - Ich vermute, es handelt sich um einen unsymmetrischen systematischen Fehler. Ich habe aber schon mehrmals gesagt, daß derartige Meßfehler sich leicht symmetrisieren lassen. Tut man das nicht, stellen sich überflüssige formale Probleme ein. Könnten wir uns vielleicht darauf einigen, das Problem damit als erledigt zu betrachten?

Daß die alternative Methode unbekannte systematische Fehler so verarbeitet, wie sie sich physikalisch darstellen, also als zeitkonstante Störgrößen ist kein Postulat, sondern eine Tatsache. Ein Postulat ist eine zweckgerichtete Behauptung, ob sie auf Tatsachen beruht, soll und kann nicht geklärt werden - sonst wäre es kein Postulat.

DIN/GUM und meine dazu alternative Methode sind vom Ansatz her verschieden und liefern dementsprechend verschiedene Meßunsicherheiten. Daß die alternative Methode sicherer schätzt, ist meines Wissens nach zu keinem Zeitpunkt von irgend jemandem bezweifelt worden.

Daß DIN/GUM Schwierigkeiten bereiten kann, weil die Lokalisierung wahrer Werte zu keinem Zeitpunkt im Vordergrund der Überlegungen der Verfasser stand, bezweifelt meines Wissens nach auch niemand.

Wenn ich die Anonymität einiger der Text-Veränderer anspreche, dann deshalb, weil ich meine, daß inbesondere die zyklichen Änderungen wenig zur Klärung beitragen. gez. Grabe (vorstehender nicht signierter Beitrag stammt von 84.134.41.170 • Diskussion • Beiträge --Schwalbe ^Disku)

Also um mich nochmal zu wiederholen, die Wikipedia ist nicht der Ort um eine fachliche Diskussion über das Thema zu führen. Es existieren verschiedene Standpunkte und Ziel dieses Artikels ist es dem Leser diesen Schverhalt zu vermitteln. Im Artikel sollten genug Informationen vorhanden sein, so dass man sich dann über beide (zweifelsfrei nebeneinander existierende) Standpunkte eine Meinung bilden kann.

Ich möchte garnicht sagen dass Ihre Argumente falsch oder schlecht sind. Aber sie zeigen dass es eben nicht "eine" einzige Auffassung zur Messunsicherheit gibt.

Der Schritt den wir bei aktuellem Diskussionsstand machen müssten, wäre eine fachliche Entscheidung zu treffen welche der beiden Ansichten sinnvoller ("richtiger", "physikalischer", ...) ist. Und genau dieser Schritt sollte nicht hier in der Wikipedia gemacht werden. Ich hoffe Sie verstehen meinen Standpunkt, es ist in keinster Weise eine Ablehnung Ihres Standpunktes.

--MK193.30.192.188 18:22, 8. Feb 2006 (CET)

"Könnten wir uns vielleicht darauf einigen, das Problem damit als erledigt zu betrachten?" Nein.- Es sollte zumindest ein Beispiel für das Symmetrisieren gebracht werden.

"Daß die alternative Methode unbekannte systematische Fehler so verarbeitet, wie sie sich physikalisch darstellen, also als zeitkonstante Störgrößen, ist kein Postulat, sondern eine Tatsache."- Das ist in dieser Form irreführend. Denn wie sich etwas Unbekanntes physikalisch darstellt, weiss niemand. Für Viele ist - nicht nur im Alltagssprachgebrauch - unbekannt und zufällig dasselbe.

"Im Artikel sollten genug Informationen vorhanden sein, so dass man sich dann über beide (zweifelsfrei nebeneinander existierende) Standpunkte eine Meinung bilden kann."- Und das ist beim Artikel in seiner jetzigen Form nicht der Fall. Denn nur die Exoten-Meinung wird detailliert behandelt.

"Vielmehr setzt sie sich additiv aus zwei Komponenten zusammen, von denen die eine dem Einfluss zufälliger und die andere dem Einfluss unbekannter systematischer Messfehler Rechnung trägt".- Auch die GUM-Messunsicherheit setzt sich aus solchen Komponeneten zusammen; offenbar liegt der Unterschied "nur" darin, wie das Zusammensetzen geht. Es sollte daher dargetan werden, welchen Gewinn man hat, die Komponenten bei der non-GUM-Methode additiv zusammen zu setzen.

"Die zu DIN/GUM alternative Methode trägt dem Einfluss unbekannter systematischer Fehler mittels worst-case Abschätzungen Rechnung und ist so in der Lage, die kleinstmöglichen Messunsicherheiten festzulegen, die den wahren Wert der Messgröße "quasi sicher" lokalisieren". "... und ist so in der Lage ..." klingt wunderschön und suggeriert, dass es sich hierbei um eine Schlussfolgerung handelt. Hierüber mag der geneigte Leser nachdenken. Auch die Anwender der GUM-Methode schätzen "ihre" unbekannten systematischen Fehler ab. Übrigens: Wenn mit worst-case wirklich der kränkeste mögliche Fall gemeint wäre, müsste dann nicht aus "quasi-sicher" ganz "sicher" werden?

--Hantipanti

Hierzu ein Gedanke: Warum muss man eigentlich worst-case Szenarien betrachten ... will man nicht genau das mit einer ordentlichen Analyse der Messunsicherheit vermeiden? Wenn mich beispielsweise jemand fragt wie lange ich brauche um ihm seine Fenster zu putzen, würde ich sagen (2 Fenster) dass ich etwa 20 Minuten brauche (gefühlter Messfehler 2 Minuten). Das worst-case Szenario dazu ist dann dass ich 40 Minuten brauche (wegen dem Systematischem Fehler Wetter (der in Vorzeichen UND Betrag unbekannt ist), denn es könnte ja Hageln, dann muss ich Pause machen). Ist zugegebenermaßen ein etwas blödes Beispiel, aber ich hoffe mein Punkt kommt rüber.

Ausserdem muss ich sagen dass zahlreiche Stellen im Artikel schlichtweg falsch sind. Beispielsweise wird an keiner Stelle richtig erklärt was die k_p Faktoren sind. Sie sind nicht (wie im Artikel fälschlicherweise behauptet) Faktoren die aus der Faltung von Normalverteilung mit einer Rechteckverteilung vorgehen, sondern schlichtweg die Quantile der Standardnormalverteilung. Ausserdem sind systematische Fehler nach GUM nicht immer Rechteckverteilt. Das ist nur der "worst case", wenn man über den Fehler eigentlich nichts weiß, ausser der Größenordnung. Kennt man sich mit den mathematischen Grundlagen des GUM (ja es gibt welche) etwas besser aus (Stichwort: Bayessche Statistik), so können auch unabhängige Messungen verwendet werden um für den Systematischen Fehler die Verteilung zu bestimmen (das geht natürlich auch nur mit Fehler (statistisch)). Wenn ich die Tage mal Zeit hab sollte ich mal einen Gegenvorschlag schreiben zu dem was bisher hier steht.

(MK)--193.30.192.188 19:09, 5. Apr 2006 (CEST)

Hallo MK - darauf freuen sich sicherlich schon viele. Zum "UND": Das Beispiel der Fensterputz-zeit zeigt doch, dass die mögliche Abkürzung durch gutes Wetter nur gering, die durch schlechtes unwägbar groß sein kann. Ich würde daher die Idealzeit angeben mit einer vorzeichen-bekannten Verschlimmerungsmöglichkeit. Aber das ist nur kosntruiert.- Sind Dir realistsiche Fälle bekannt, in denen das Vorzeichen des unbekannten Fehlers bekannt ist ? --888344

Erstaunlicherweise hat sich die Urform des Artikels recht gut gehalten. Dennoch bleibt anzumerken,daß es nicht darum geht, Leser zu lenken, sondern darum, Leser zu informieren, die sich ihr eigenes Urteil bilden sollten.

Die Kontroverse in Sachen Meßunsicherheiten dreht sich um die Lokalisierung der wahren Werte. Dieser Gesichtpunkt sollte im Vordergrund des Artikels stehen. Es hat wenig Sinn, zu versuchen, den Leser von diesem Thema anzulenken, also die Literaturangaben mit redundanten Zitaten zu füllen.

Zum gegenwärtigen Zeitpunkt existieren allein zwei Ansätze und es geht darum, dem Leser das klar zu machen.

Erweiterungsfaktor K

Speziell bei Lärmpegelmessungen wird oft der K-Wert angegeben ("Erweiterungsfaktor k=2"; "Unsicherheit K= 3 dB (A)"). Dazu sollte noch eine bessere Erklärung in den Artikel. Siehe dazu auch Emissionskennwerte-pdf und dakks-pdf. --Maschinist1968 (Diskussion) 23:44, 29. Aug. 2018 (CEST)

Bitte beachten: K ist nicht gleich k. Das K aus Emissionskennwerte-pdf ist wohl ein anderes als das k aus dakks-pdf. --Maschinist1968. Kannst Du unter diesem Aspekt Deine Frage noch einmal konkretisieren?--Cms metrology (Diskussion) 09:15, 30. Aug. 2018 (CEST)

Ich meinte den "Unsicherheitsfaktor K", der beispielsweise in diesem Datenblatt(pdf) angegeben wird.

Daneben fand ich dort einen "Impulszuschlag K" und einen "Tonzuschlag K".

Alle diese K sollten erklärt werden. Gruß --Maschinist1968 (Diskussion) 14:09, 30. Aug. 2018 (CEST)

Hello. Leider kommen wir so nicht weiter: Der "Unsicherheitsfaktor K", der beispielsweise in diesem Datenblatt(pdf) vorkommt, stammt gemäß diesem Datenblatt aus RICHTLINIE 2006/42/EG. Wenn man dort nachliest, kommt dieser Faktor aber unter der Bezeichnung gar nicht in der Richtlinie vor. .

All die Faktoren mit großem "K", die Du anführst, haben nichts mit Unsicherheitsberechnungen zu tun und sind deshalb für diesen Artikel nicht relevant. --Cms metrology (Diskussion) 19:04, 31. Aug. 2018 (CEST)

Exakte Werte

Im Abschnitt "Exakte Werte" steht der Satz: "Bei den mit einer gewissen Anzahl von Stellen exakt definierten Größen ist nicht der Zahlenwert unsicher, sondern die Realisierung der durch die Größe und den Zahlenwert definierten Einheit." -- Ich verstehe nicht, was dieser Satz bedeuten soll. -- Wassermaus (Diskussion) 23:34, 7. Mai 2023 (CEST)

Ich denke, der Satz will sagen, dass die Einheit, auf die sich eine entsprechende Zahlenangabe beziehen soll, nicht „exakt“ definiert werden kann oder nicht „exakt“ definiert worden ist. In der Mathematik könnte das Allermeiste exakt definierbar sein. In der Physik muss das nicht so sein, was der Abschnitt mMn anzusprechen versucht. --Nomen4Omen (Diskussion) 10:12, 8. Mai 2023 (CEST)

Ich meine, das Thema hätten wir schon einmal diskutiert. Die grundlegenden Konstanten sind zwar exakt definiert, aber mit einer unterschiedlichen Anzahl von Stellen, die Boltzmann-Konstante mit weniger vielen Stellen als die Cäsiumfrequenz und das Photometrische Strahlungsäquivalent mit noch weniger. Die Anzahl der Stellen hängt ab m.W. ab von der Möglichkeit, die Konstanten messtechnisch zu realisieren. Im „PTB-Infoblatt – Das neue Internationale Einheitensystem (SI)“ (Stand: 1 / 2023) finde ich auf Seite 5 den Satz: „Daher gilt im neuen SI: Kann genauer gemessen werden, können auch die Einheiten genauer realisiert werden“. Darauf baut der hinterfragte Satz auf. --der Saure 10:21, 8. Mai 2023 (CEST)

Ach so, die alte (eigentlich triviale) Geschichte: so wenig Stellen wie möglich (weil "glatte" Zahlen immer schöner sind) aber so viele wie nötig (weil man möglichst keinen Bruch mit dem alten Wert haben will). Ich überlege mal, ob man das verständlich(er) formulieren kann. -- Wassermaus (Diskussion) 12:23, 8. Mai 2023 (CEST)

Ich glaube, du verkennst das Problem. Was du schreibst, gilt zu Rechenergebnissen. Hier geht um die Exaktheit von Definitionen bei begrenzten messtechnischen Verifizierbarkeiten. --der Saure 15:20, 8. Mai 2023 (CEST)

OK, ich habe es jetzt sinngemäß so formuliert, ausdrücklich mit dem Zusatz "zum Zeitpunkt der Definition" -- denn wer weiß, wenn man mit der Ablösung der Meterdefinition über Krypton-86 noch 50 Jahre gewartet hätte, hätte man vielleicht mit dem alten Kr-86-Meter die Lichtgeschwindigkeit auf 11 statt 9 Stellen genau messen können. Aber der Käs' ist gegessen. -- Wassermaus (Diskussion) 16:24, 8. Mai 2023 (CEST)

Nach privater Diskussion mit Benutzer:Cms metrology habe ich den Satz "die Anzahl der Dezimalstellen spiegelt die erreichbare Präzision zum Zeitpunkt der Reform wider" geändert in "... spiegelt die Unsicherheit zum Zeitpunkt der Reform wider". Grund: es gibt zwar keine Info zur "Richtigkeit", weil es keinen genügend genauen Referenzwert gibt, und daher muss man sich auf die Präzision verlassen, aber es gabn mehrere Messmethoden. Ich bin etwas unglücklich über die Formulierung, weil ich das Wort "erreichbar" mochte und es bei dem "negativen" Begriff "Unsicherheit" nicht verwendbar ist. Aber es ist wohl besser so. -- Wassermaus (Diskussion) 13:41, 11. Mai 2023 (CEST)