Інформаційна невизначеність засобів вимірювання, що калібруються

  • Г.І. Манко ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет» (м. Дніпро, Україна)
  • О.В. Тітова ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет» (м. Дніпро, Україна)
  • В.І. Кравець ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет» (м. Дніпро, Україна)
  • А.А. Іброхімова ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет» (м. Дніпро, Україна)
Ключові слова: калібрування, концепція невизначеності, закон розподілу, вимірювання, інформаційна невизначеність

Анотація

Концепція невизначеності стала стандартом у метрології. Вітчизняні та міжнародні нормативні документи передбачають застосування процедур оцінки невизначеності в ході калібрування засобів вимірювання. У цій статті розглядаються проблеми використання концепції невизначеності в процесі калібрування. Відмічено, що в ряді дослідницьких робіт показані слабкі сторони рекомендованих підходів до оцінки невизначеності та пропонується використання альтернативних методів оцінки.

Разом з тим, поняття невизначеності має безпосередній зв'язок із методами оцінки кількості інформації. Тому є доцільним використанням інформаційної невизначеності при калібруванні засобів вимірювання.

Показано, що має місце колізія між намаганням авторів нормативних документів слідувати модним течіям у метрології та прозою життя, що складається у необхідності вирішення реальних практичних завдань оцінки придатності каліброваних приладів. Для розв’язання цієї колізії запропоновано використовувати інформаційні критерії, що базуються на поняттях корисної інформації Бонгарда. Якість засобів вимірювання можна характеризувати невизначеністю Бонгарда, яка оцінює відмінність розподілу ймовірностей вимірюваної величини від розподілу ймовірностей результатів вимірів. Якщо ці розподіли є однаковими, невизначеність щодо значень вимірюваної величини може бути охарактеризована інформаційною ентропією Шеннона. Внаслідок недосконалості засобів вимірюваний вноситься дезінфомація (негативна корисна інформація Бонгарда), яка оцінюється різницею невизначеності Бонгарда та ентропії Шеннона. Максимальна кількість дезінфомації відповідає випадкам нульової апріорної невизначеності вимірюваної величини, тобто нульовій ентропії. Відношення кількості дезіформації, отриманої при вимірах, до максимально можливої кількості, являє собою відносну інформаційну невизначеність засобів вимірювання. Якщо це буде виражено у відсотках, то вона буде служити кількісною характеристикою якості засобів вимірювань і може бути повноцінною заміною традиційного класу точності в повній відповідності до концепції невизначеності.

Посилання

1. ДСТУ ISO/IEC 17025:2017Загальні вимоги до компетентності випробувальних та калібрувальних лабораторій (ISO/IEC 17025: 2017, IDT).

2. EA-4/02 Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibration. − EA, 1999. – 79 p.

3. Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement - Geneva : ISO, 1993. – 101 р.

4. РМГ 43-2001. Рекомендации по межгосударственной стандартизации, ГСИ. Применение «Руководства по выражению неопределенности измерений».

5. Левин, С.Ф. Концепция неопределенности и теория погрешностей: философия и математика / С.Ф. Левин // Український метрологічний журнал. – 2019. – № 2. – С. 16-29.

6. Захаров, И.П. Оценивание неопределенности измерений: 10 лет спустя / И.П.Захаров // Системи обробки інформації . – Харків, 2013. – Вип. 3. – С. 2–7.

7. Measurement uncertainty revisited: Alternative approaches to uncertainty evaluation. EUROLAB Technical Report No. 1/2007. − 62 p.

8. Боцюра, О.А. Ревизия GUM: проблемы и пути решения / О.А. Боцюра, И.П. Захаров // IX Міжнародна науково-технічна конференція «Метрологія та вимірювальна техніка (МЕТРОЛОГІЯ – 2014)». – Харків, 2014. – С. 31–34.

9. Игнаткин, В.У. Оценивание неопределенности при выборе оптимального количества измерений и класса точности средств измерительной техники / В.У. Игнаткин, Л.М. Виткин, В.А. Литвиненко, О.И. Белый // Системи обробки інформації. – Харків, 2009. – Вип. 5. – С. 33–36.

10. Манко, Г.И. Использование информационных характеристик для оценки неопределенности измерений / Г.И. Манко, Н.С. Шевчук // Системи обробки інформації. – Харків, 2008. – Вип. 8. – С. 82–84.

11. Манко, Г.И. Методы оценки информационной неопределенности средств измерений / Г.И. Манко, Н.С. Шевчук, Н.А.Минакова, Е.В. Лещенко// Системи обробки інформації. – Харків, 2009. – Вип. 3. – С. 46–49.

12. Закон України «Про метрологію та метрологічну діяльність» // Відомості Верховної Ради, 2014. – № 30. – С. 1008.

13. CОOMET R/GM/21:2011. Использование понятий “погрешность измерения” и “неопределенность измерения”. Общие принципы.

14. Бонгард М.М. Проблемы узнавания. – М.: Наука, 1967 – 320 с.

Опубліковано
2021-09-10
Як цитувати
Манко, Г., О. Тітова, В. Кравець, і А. Іброхімова. «Інформаційна невизначеність засобів вимірювання, що калібруються». ВІСНИК СХІДНОУКРАЇНСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ імені Володимира Даля, вип. 5 (269), Вересень 2021, с. 38-41, doi:10.33216/1998-7927-2021-269-5-38-41.