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今天午後,困倦難耐,卻怎麼也睡不著,辦公室裡同事們吵吵鬧鬧的,只有混論壇才能讓心情平靜。因此,就趁此機會,來聊聊我对精确的看法,拋磚引玉,期待高手的指教。

精确的定義

精确是一個嚴肅的問題。在學校教授的專業課中,這是一個首先講解的內容,其中提到:

  • 人類的任何測量都永遠無法達到事物的真值,只能無限接近卻無法到達。
  • 因此,任何測量都有誤差,誤差是指與真值的不一致,其幅度取決於人們對準確度的要求。
  • 精确度就是接近真值的程度。

由於我們永遠無法獲得事物的真值,因此我們所進行的任何測量都是不準確的。但在我們的接受範圍內,我們就可以接受。對於同一個事物,由於需求不同,測量數據的精确度也不同。

精确度的案例

例如,我們需要测量一根木頭的長度。通常,我們使用普通的米尺測量,基本上可以精確到毫米甚至厘米,就足以達到測量目的。如果我們身邊沒有米尺,我們通常用自己的手來測量,由於測量過程的多次累積,因此其準確度比米尺大大降低,但我們也認可測量結果。如果這根木頭較長,人們嫌用手測量工作量太大,就用步來測量,即人走一步大約多少,然後換算成多少米。這個誤差更大,但也可以接受。

由此可見,在測量同一根木頭時:用步度量精度 < 用手測量精度 < 用米尺測量精度。

相對精確度

對於這三種測量方法,我們說用米尺測量最精確。用米尺測量木頭很精確,但這個精確到底有多精確,與真值的誤差有多大,我們不知道,因為所謂精確只是一個測量過程的比較,是一個相對的數值,而不是絕對的。因為我們無法知道絕對的真值,又怎麼能談論測量的誤差呢?

與米尺相比,我們在實驗或精細機械加工中使用的百分尺、千分尺比米尺要精確得多。但它們無法一次性測量一米以上的木頭長度,需要多次連續不斷地測量累加,每一次累積過程中都會帶來誤差。因此,即使使用了精度很高的千分尺,我們測量的木頭高度是否比米尺所測量的數值更精確,也不一定,而且也沒有必要。

精確度的意義

對於一根木頭,我們只需要一個概念性的數值認識,它的高度大約是多少。我們通常希望知道它的精度達到厘米就可以了,再精確不過毫米。如果精確到 0.01 毫米,大部分人會覺得沒有必要,如果真的有人這麼做了,不但不會被人认可,還可能被說成是閒得無聊的人,甚至是神經病。

上學時,我們曾經無聊地背過π的小數點後多少位小數,同學之間還比賽,甚至能夠背得越多而沾沾自喜。可是,我們真正用到π的時候需要的小數點是多少位呢?通常無非是 3.14 罷了。3.14 與 3.14159265356897932 相比,當然後者更精確,但我們在日常計算中為什麼不用後者?因為大家都知道完全沒有必要,因為我們只需要精確到小數點後兩位就可以滿足我們的需求。所以,精度高並不一定有用。

扯這麼多,無非是想說,精度高並不一定受歡迎,精度低並不一定不適用。看看我們的工業控制領域也是如此。我們在日常工作甚至工業控制中實質上都是粗略的控制罷了。真正的毫秒不差的

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