精度を過剰にしないこととは? わかりやすく解説

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精度を過剰にしないこと

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/12 05:40 UTC 版)

有効数字」の記事における「精度を過剰にしないこと」の解説

もし、短距離走者が 100 mを 11.71秒で走ったら、平均スピードはいくらになるだろうか? 電卓で距離を時間で割ると、8.539 709 65 m/s という値が出てくる。しかし、この値をそのまま記述するのは不適切であり、有効数字3とみて 8.54 m/s とするのが適切である。 仮に 100 m が完全に正しい値であり、11.71 秒の最下位不確かであって、11.705 秒以上 11.715 秒未満範囲のどこかに真の値があるとしよう。すると、割った結果真の値は 8.536 m/s から 8.544 m/s までのどこかになるはずである。したがって小数第2位以下は信用できないので、8.54 m/s とするのが適切なのである。(もし 100 m のほうも完全に正しい値でないならば割った結果真の値がとりうる範囲上記より広くなる。) 精度を表すための最もストレートな方法は、その正確さ不確かさ分けて記すことである。例えば、不確かさ範囲を ±0.085 m/s定め、8.540±0.085 m/s または同じ意味で 8.540(85) m/s と記すのである。これは、不確かさそのものが重要で明確になっている場合適している。この場合有効数字ルールのときよりも多く桁数記したほうが安全でより望ましい。 もし答え精度重要でないならば、正確に分かっていない続けて 8.5397 m/s のように記すのが安全である。 しかし、有効数字ルール厳格に適用すれば、8.539 709 65 m/s という表記10 nm/s のまで速度分かっていることを意味するこのような表記は、測定精度比べて不適切書き方である。この場合有効数字3 (8.54 m/s) で結果報告すれば速度は 8.535 から 8.544 m/s の間であるのだと分かってもらえる。2 (8.5 m/s) で報告してしまうと、測定精度に対して丸め誤差無視できないほど大きくなってしまう。 同様に1000 mを53.7秒で走った場合平均スピードについて、18.621 973 9 m/s という値を用いるのは不適当であり、有効数字3として、18.6 m/s とする。

※この「精度を過剰にしないこと」の解説は、「有効数字」の解説の一部です。
「精度を過剰にしないこと」を含む「有効数字」の記事については、「有効数字」の概要を参照ください。

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