Дж. Тейлор - Введение в теорию ошибок (1108329)
Текст из файла
Дж. Тейлор ВВЕЕИИЕВТЕОРИЮОШИБОК Перевод с английского канд, физемат. наук Л, Г. Деденко ББК 22.172 ТЗО ЬДК БЗ.ОЗЕ Тейлор Дж. ТЗО Введение в теорию ошибок. Пер. с англ.— М.: Мир, 1988. — 272 с., ил. Книга профессора Колорадского университета 1СШЛ) Дж. Тейлора «вляется пособием по математической обработке реаультатов измерений в учебнык физических лэбораторияк. Подробно рвэъясняктс» неизбежность ошибок измерений,способы фикснровани» результатов измерений и на основе нормального распределеии» рассматриваются элементы статистической обработки случайнмх ошибок, обсуждаются проблема «промвков», «взвешивание» резул»латов раз.
личных измерений, метод наименьших квадратов, коррелнцни, распределение Пуассона и биномиэльиое распределение, критерий ХЦ В конце каждой главы приведены задачи, для большинства когорык в конце книги нмеютс» о~веты н решение. дли студентов и преподаиателей вузов, сотрудников измерительных лабораторий, а также учашикся средних спецнальиык учебнык заведений и старше. классииков 2103000000 — 213 041(01) — 83 ББК 22.172 617.8 Редакция литературе) па фаэаке Джон Тейлор Введение в теорию ошибок 34».
изучи, редактор П Г. Сорокина Художественный редактор В. Л. Закаров Корректор В. И. Постнова Научи. редактор В. И. Самсонова Художник В. Л. Скерсис Технический редактор Е. Н. Подчепаев» ИВ Уй 4097 Сдано в набор 30.0784. Подписано к печати 15.01ЛК Формат бОХ90')м бумага ки.-журн, Гарнитура литературна». Печать вмсокая. Объем 8,50 бум, л. уел. печ, л. УКОО Усл.
кр.отт. 17ЛК Уч:изд. л. 15.97. Нзд. иэ 273349. Тираж 309)0 зкэ. Заказ 294 Ценз 1 р. 20 к. ПРЕДИСЛОВИЕ ПЕРЕВОДЧИКА Студенты физических и инженерных специализаций уни« верситетов и технических вузов обычно уже с первого семестра слушают курс общей физики и работают в лабораториях физического (или измерительного) практикума. Успеш. ная работа в лаборатории наряду с овладением навыками измерений предполагает также знакомство с методами математической обработки результатов измерений.
Современные учебные планы и программы высших учебных заведений уделяют этим вопросам недостаточное внимание. Практически дело сводится к двум-трем лекциям и рекомендациям использовать имеющиеся на русском языке пособия (см. список литературы, добавленной при переводе), которые давно стали библиографической редкостью и мало доступны новым поколениям студентов. Поэтому студенты младших курсов нуждаются в элементарном руководстве, в котором на доступных примерах объяснялись бы основные идеи и понятия и выводились рабочие формулы на основе, как правило, здравого смысла и элементарных понятий теории вероятностей и математической статистики. Книга профессора Колорадского университета (СШЛ) Дж. Тейлора и является таким элементарным пособием.
Отмечая, что в современных программах обучения экспериментальной физике в СШЛ практически нет места и времени для основательного обучения методам обработки результатов измерений, проф. Дж. Тейлор предлагает возместить этот недостаток официальной программы самостоятельной работой студентов. В соответствии с агой задачей автор с особой тщательностью подходит к выбору и способу изложения материала книги. Отдельные главы строятся по возможности таким образом, чтобы их можно было изучать независимо друг от друга. В целях большей ясности изложения автор иллюстрирует основные идеи и понятия на большом числе простых примеров (отсюда значительный объем книги).
Чтобы обратить внимание на основные результаты, Дж. Тейлор выделяет их в тексте книги. Для контроля в конце каждой главы приведены задачи. С автором можно только согласиться, что решение задач — один из лучших методов усвоения материала. Для самоконтроля в конце книги приведены решения и ответы для большинства задач.
Наконец, автор предполагает, что Предисловие переводчика студенты будут широко использовать микрокалькуляторы и другие современные вычислительные средства. Для удобства в конце книги приведены таблицы различных распределений. Хотя автор справедливо считает, что студенты должны работать с книгой самостоятельно, однако некоторое число лекций н домашних заданий придадут работе студентов целенаправленный характер. Книга состоит нз двух частей. Первокурсники могут ограничиться изучением первой части.
Две первые главы, не содержащие математических трудностей, можно рекомендовать старшеклассникам и учащимся средних специальных учебных заведений. Вторую часть можно рекомендовать студентам второго курса, а некоторые разделы — и старшекурсникам. В книге не рассматриваются вопросы, связанные с оформлением лабораторных работ. В литературе, добавленной при переводе книги, можно найти ответы на эти вопросы. Книга предназначена для студентов и преподавателей вузов; она может быть полезной сотрудникам измерительных лабораторий, а также учащимся средних специальных учебных заведений и старшеклассникам. Л.
Г, Дедснко Моей жене ПРЕДИСЛОВИЕ Результаты всех измерений, как бы тщательно н на каком бы научном уровне они ни выполнялись, подвержены некоторым погрешностям. Теория ошибок — наука, занимающаяся изучением и оценкой погрешностей; эти две ее функции позволяют ученому определить, насколько велики погрешности в его измерениях, и помогают уменьшить их, когда это необходимо. Анализ погрешностей, или «ошибок», является существенной частью любого научного эксперимента, и поэтому теория ошибок занимает важное место в любом университетском курсе обучения экспериментальным наукам. Она может быть даже одной из наиболее интересных частей этого курса.
Оценка погрешностей и поиск возможности их уменьшения до уровня, позволяющего сделать надлежащий вывод, могут превратить всю систему скучных и рутинных измерений в подлинно интересное упражнение. Эта книга служит введением в теорию ошибок, предназначенным для использования при изучении вводного университетского курса по экспериментальной физике, который обычно читается студентам первого или второго курса научных или инженерных специальностей. Я не берусь утверждать, что теория ошибок является симой (или тем более единственно) важной частью такого курса, но, как показали мои исследования, она обычно представляет собой ту часть, которой наиболее часто пренебрегают или которую неправильно используют.
Во многих таких курсах теорию ошибок «преподают» вручением студенту пары страничек, содержащих несколько формул, после чего предполагается, что студент справится с работой самостоятельно. Результатом подобного подхода к теории ошибок становится бессмысленный ритуал, при котором студент добавляет несколько строчек вычислений в конце каждого отчета по лабораторной работе не потому, что он понимает смысл проделанного, а просто по той причине, что так требует преподаватель. Я написал эту книгу с убеждением, что любому студенту, даже такому, который никогда не слышал об этом предмете, Предисловие необходимо знать, что представляет собой теория ошибок, почему она интересна и важна и каким образом следует применять ее основные понятия в отчетах по лабораторным работам.
Первая часть книги (гл. 1 — 5) содержит материал, отвечающий на все эти вопросы и иллюстрированный многочисленными примерами экспериментов, встречающихся в учебных лабораториях. Студент, овладевший этим материалом, будет знать и понимать почти все аспекты теории ошибок, с которыми он может встретиться в лаборатории первого года обучения: расчет ошибок в случае косвенных измерений, использование элементарной статистики и обоснование этих расчетов на базе нормального распределения.
Вторая часть книги охватывает более сложные темы: аппроксимацию методом наименьших квадратов, коэффициент корреляции, критерий ув и др. Эти темы почти наверное не будут официально включены в лабораторные работы первокурсников, хотя некоторые студенты могут заинтересоваться отдельными вопросами. Однако студентам второго года обучения необходимо знать некоторые из этих тем, и главным образом по этой причине они включены в данную книгу.
Я понимаю, что при выполнении лабораторных работ практически не остается времени на изучение такого предмета, как теория ошибок. В Колорадском университете мы читаем одночасовую лекцию в неделю в течение первых шести недель лабораторных занятий первокурсников. Эти лекции вместе с небольшим числом домашних заданий, в которых используются задачи, приведенные в конце каждой главы, позволяют нам подробно охватить материал, изложенный в гл. ! — 4 и кратко — в гл. 5. Все это дает студентам активные знания расчета ошибок в случае косвенных измерений и элементов статистики плюс поверхностное знакомство с теорией нормального распределения, лежащей в основе этих расчетов. Из высказываний нескольких студентов нашего университета мы поняли ясно, что эти лекции — ненужное излишество по крайней мере для некоторых студентов, которые познакомились с предметом по рекомендуемой литературе и по наборам задач.
Я твердо верю, что материал этой книги может быть освоен без помощи каких-либо лекций. Для изучения ч. 11 может потребоваться несколько лекций в начале второго года лабораторных работ (также сопровождаемых домашними заданиями). Но даже в большей мере, чем ч. 1, она предназначена для самостоятельного изучения студентом в любое время, когда его собственные нужды и интересы могли бы потребовать этого. Все семь глав этой части почти полностью независимы друг от друга, что облегчает еамостоятельиое изучение каждой темы.
Предисловие В конце каждой главы приводится набор задач; читателю н в самом деле следует поработать с некоторыми из них, чтобы получить соответствующие навыки. Большинство расчетов ошибок выполняется совсем просто. Студент, который вдруг обнаружит, что он увяз в многочисленных сложных расчетах (будь то задачи из этой книги нлн лабораторная работа), почти наверное делает что-то вовсе не обязательным и излишне трудным способом. Чтобы показать преподавателям и читателям, как надо вычислять ошибки, я включил в книгу значительно больше задач, чем нужно для среднего читателя.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
